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成功案例

DFI解决方案提供自动化机器人可靠稳定的高效能运算心脏

DFI解决方案提供自动化机器人可靠稳定的高效能运算心脏

自主移动机器人应用的普及是必然的趋势

DFI EC70A-SU/EC70A-KU系列完美结合令人惊艳的外观设计以及优异的运算效能,以高效第六代 Intel® Core™ i7/i5/i3 处理器为基础,提供顶尖处理效能、无风扇的散热科技,专为空间有限且效能需求高的解决方案而设计,如新兴的自主移动机器人(AMR, Automated Mobile Robot)。

 

区域:欧洲

国家:丹麦

应用:运输用自主移动机器人

解决方案:DFI EC70A-SU/EC70A-KU系列


近年来,随着人工智能应用的普及,与二十四小时全球化物流的发展,以电子商务与制造业为主的产业,对于移动式机器人的需求,持续水涨船高。

受到新冠肺炎(COVID-19)肆虐全球的影响,大众为了避免染疫而避免外出,不仅激增电子商务订单,各大电商必须扩大布署自主移动机器人(AMR,Autonomous Mobile Robot)和自动导引车(AGV,Autonomous Guided Vehicle)。

因疫情加剧而扩大的劳动力缺口,让各大经济体须重新规划制造业与供应链,且基于就近生产、减少人力资源、提高生产效率等种种考虑,势必带动机器人产业的成长,预期2020年全球移动机器人的市场收入将成长25%、2021年增长50%,在2024年全球移动机器人的市场营收,将达到87.9亿美元,其中制造业的投资金额约50亿美元。

其中AMR因无须像AGV须布署在事先规划的环境(如改建厂房、铺设轨道、整平地面),整体布署成本较高,也较难应付意外状况,如运输过程中一旦遇到障碍物只能暂停运作。所以随着自驾车导航技术的成熟,拥有自主导引、机器视觉、和地图建构能力的AMR,相当于一辆装载GPS和预装地图的自动车,可自动判断最有效的路径并绕开障碍物,对于仓库基础条件较差、地面沈降严重的地区,更需要AMR的越障能力与环境适应性。也因此,有鉴于更高的应用布署弹性,AMR成为制造业、物流仓储和医疗保健等领域,优先采购的产品项目。

更聪明的机器人需要更可靠的运算心脏

但比AGV更聪明的AMR,需要更加强大的运算效能、整合更多样化的传感器、与承受不同环境的耐用性。

整体来看,其运算控制单元须符合以下条件。

  • 高效能。
    • 具备高速执行各式各样机器人控制软件的效能表现,并保有未来升级软件的余裕。
    • 可实时计算定位与地图构建算法。
  • 完整的I/O界面。
    • 易于整合广泛的传感器与制动器。
    • 可接收来自深度摄影机的高速视讯串流与激光雷达(LiDAR)的数据串流。
  • 低功耗。
    • 延长电池运作时间。
    • 减少电池频繁充电而带来的耗损。
  • 对恶劣环境的抵抗力。
    • 可在宽温环境长期运行,抵抗讯号干扰,并承受移动过程中的振动。
    • 更长的平均故障间隔(MTBF,Mean Time Between Failures)、更低的平均失效前时间(MTTF,Mean Time To Failures)与更短的平均修复时间(MTTR,Mean Time To Repair)。
  • 强固的无线网络。
    • 稳定且可靠传输数据与控制命令。
    • 便利的自我检测与远程故障排除。
  • 较小的尺寸。
    • 便于系统整合。
    • 提高机器人的机构设计弹性。

近年来Intel NUC(Next Unit of Computing)带动了小巧计算机的风潮,也成为部份机器人厂商在产品开发初期的首选,但个人计算机应用导向的NUC与类似产品,却难以满足以下需求。

  • 高可靠度与产品寿命。
  • 多元的传感器界面,如雷射扫描仪常见的RS-422。
  • 对抗震动与讯号干扰所导致的效能减损。

如果采用ARM指令集架构的系统单芯片平台(如nVidia Jetson Xavier),受限于效能瓶颈难以迅速应对需求改变的难题。所以机器人需要工业计算机等级的运算控制单元,并充分利用x86生态系统通用与开放的软件资源,才能确保可靠性与耐用性,提高运作效率,降低整体使用成本与总体资本支出。

 

DFI解决方案克服消费性产品的瓶颈

欧洲一间在移动机器人与工业自动化领域,享有领导地位的厂商,推出一系列可乘载100公斤、200公斤、250公斤、500公斤、与1000公斤自动搬运机器人。原先采用Intel NUC做为其AMR的运算心脏,但因遭遇了上述NUC的缺点,而转向选择DFI工业计算机等级的DFI EC70A-SU/EC70A-KU系列。

DFI解决方案:高能耗比、高耐用性、高稳定性、易于开发

欧洲客户的AMR整合了大量传感器,包含定位用的深度摄影机与激光雷达、防止长距离碰撞的雷射扫描仪、与侦测短距离碰撞的超音波传感器。

工业计算机规格的DFI EC70A-SU/EC70A-KU系列,不仅带来了可靠的能耗比、耐用性与稳定性,并提供完整的I/O界面,从传感器、无线网络、电源供应、动力系统,均完全满足AMR的需求。

第六代Intel Core处理器的优异效能,也让AMR可实时计算器械视觉与地图构建算法,x86指令集兼容性也便于软件开发,并利于针对不同客户,客制化图形化管理界面,如AMR可藉由可靠的无线网络,由远程计算机甚至智能型手机直接操作,无须透过繁杂的控制台管理,进一步降低操作成本。

DFI解决方案替机器人产业带来更高的价值

以DFI EC70A-SU/EC70A-KU系列作为运算心脏、使用锂电池做为能量来源的AMR,可以时速20公里持续运作8到10小时,承受每秒两公尺的瞬间加速度。DFI并提供完整的技术支持,客制化BIOS与硬件规格,让客户打造出适用工业4.0环境的自动化搬运机器人。

成立于1981年的DFI,为全球领先的工业计算机与嵌入式解决方案供货商。凭借着创新的设计和优异的质量管理系统,DFI的工业级解决方案优化客户的装置设计,并且针对工厂自动化、医疗、博弈、智能交通、智慧能源,后勤科技和智慧零售等领域提供高可靠性、长生命周期,以及全天候耐用的产品与服务。发展方兴未艾的自动化机器人,也将是DFI为这个业界带来更高价值的新疆界。