Die Popularisierung von autonomen mobilen Roboteranwendungen ist ein unumgänglicher Trend
Als perfekte Kombination aus beeindruckendem, elegantem Design und exzellenter Rechenleistung bietet die EC70A-SU/EC70A-KU-Serie, basierend auf den High-End Intel® Core™ i7/i5/i3 Prozessoren der 6. Generation, herausragende Rechenleistung in einem lüfterlosen und kompakten Gehäuse. Dazu ist sie für platzbeschränkte und rechenintensive Lösungen konzipiert, wie z. B. den aufkommenden Autonomen Mobilen Roboter (AMR).
Region: Europa
Land: Dänemark
Anwendung: AMR für den Transport
Lösung: DFI EC70A-SU/EC70A-KU Serie
In den letzten Jahren ist mit der Popularisierung von Anwendungen der künstlichen Intelligenz und der Entwicklung der globalen Rund-um-die-Uhr-Logistik die Nachfrage nach mobilen Robotern in Branchen, die vom E-Commerce und der Fertigung dominiert werden, weiter angestiegen.
Angesichts der grassierenden COVID-19 vermeidet die Öffentlichkeit aus Angst vor Ansteckung das Ausgehen. Nicht nur sind die Bestellungen im E-Commerce in die Höhe geschnellt, dazu müssen die großen E-Commerce-Unternehmen den Einsatz von autonomen mobilen Robotern (AMR, Autonomous Mobile Robot) und fahrerlosen Führungsfahrzeugen (AGV, Automated Guided Vehicle) ausweiten.
Der sich ausweitende Arbeitskräftemangel aufgrund der Verschärfung der COVID-19-Pandemie erfordert von den großen Volkswirtschaften eine Neuplanung der Fertigungs- und Lieferketten. Basierend auf verschiedenen Überlegungen, wie z. B. die Produktion in der Nähe, die Verringerung der Humanressourcen und die Verbesserung der Produktionseffizienz, wird das zwangsläufig das Wachstum der Robotik-Industrie vorantreiben. Es wird erwartet, dass der Marktumsatz von mobilen Robotern im Jahr 2020 um 25% und im Jahr 2021 um 50% wachsen wird. Im Jahr 2024 wird der globale Marktumsatz für mobile Roboter 8,79 Milliarden US-Dollar erreichen, wovon die Investitionen der Fertigungsindustrie etwa 5 Milliarden US-Dollar betragen.
Ein AMR muss nicht wie FTS in einer vorgeplanten Umgebung eingesetzt werden (z. B. Umbau einer Fabrik, Verlegung von Gleisen und Nivellierung des Bodens), die Gesamteinsatzkosten sind relativ geringer und es ist auch einfach, mit unerwarteten Situationen wie Hindernissen während des Transports oder Unterbrechung des Betriebs fertig zu werden. Da die Navigationstechnologie für selbstfahrende Autos immer weiter fortschreitet, ist ein AMR mit autonomen Führungs-, Bildverarbeitungs- und Kartenrekonstruktionsfähigkeiten genauso wie ein automatisches Auto mit GPS und vorinstallierten Karten ausgestattet und kann automatisch den effektivsten Weg bestimmen und Hindernisse vermeiden kann. Für Bereiche mit schlechten Lagerbedingungen und starken Bodensenkungen muss der AMR über die Fähigkeit zur Hindernisüberwindung und zur Anpassungsfähigkeit an die Umgebung verfügen. Aufgrund der höheren Flexibilität beim Einsatz ist der AMR in den Bereichen Fertigung, Logistik und Lagerhaltung sowie medizinische Versorgung daher zu einem Produkt mit hoher Priorität geworden.
Intelligentere Roboter benötigen ein zuverlässigeres Rechengehirn
Der AMR, der intelligenter ist als ein AGV, benötigt jedoch eine höhere Rechenleistung, die Integration verschiedener Sensoren und eine höhere Widerstandsfähigkeit, um mit verschiedenen Umgebungen fertig zu werden.
Insgesamt muss seine Steuereinheit die folgenden Bedingungen erfüllen:
- Hohe Leistung.
- Sie ist ausreichend leistungsfähig für die handelsübliche Robotersoftware und bietet Spielraum für zukünftige Software-Upgrades.
- Echtzeitberechnung von Positionierungs- und Kartenrekonstruktionsalgorithmen.
- Vollständige E/A-Schnittstelle.
- Einfache Integration einer breiten Palette von Sensoren und Aktoren.
- Sie kann Hochgeschwindigkeits-Videoströme von Tiefenkameras und Datenströme von LiDAR (Light Detection And Ranging) empfangen.
- Niedriger Stromverbrauch.
- Verlängerte Batteriebetriebszeit.
- Reduziert den durch häufiges Aufladen verursachten Batterieverschleiß.
- Widerstandsfähigkeit in rauen Umgebungen.
- Er kann über einen langen Zeitraum in einem breiten Temperaturbereich arbeiten, widersteht Signalstörungen und widersteht Vibrationen während der Bewegung.
- Längere mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen (Mean Time Between Failures/MTBF), niedrigere mittlere Betriebsdauer bis zu Ausfällen (Mean Time To Failures/MTTF) und kürzere mittlere Reparaturzeit (Mean Time To Repair/MTTR).
- Robustes drahtloses Netzwerk.
- Stabile und zuverlässige Übertragung von Daten und Steuerbefehlen.
- Bequeme Selbstdiagnose und Remote-Fehlerbehebung.
- Geringere Größe.
- Vereinfachte Systemintegration.
- Verbesserte Flexibilität bei der Entwicklung von Robotermechanismen.
In den letzten Jahren hat Intel NUC (Next Unit of Computing) den Trend zu kompakten Computern vorangetrieben und wurde zur ersten Wahl für einige Roboterhersteller in den frühen Phasen der Produktentwicklung. Allerdings können der anwendungsorientierte NUC und ähnliche Produkte für Personal Computer die folgenden Anforderungen nicht erfüllen.
● Hohe Zuverlässigkeit und langer Lebenszyklus.
● Mehrere Sensorschnittstellen, z. B. die beliebte RS-422 für Laserscanner.
● Kein Leistungsverlust durch Vibrationen und Signalstörungen.
Wenn eine System-on-Chip-Plattform mit ARM-Befehlssatzarchitektur (z. B. Nvidia Jetson Xavier) eingesetzt wird, ist es aufgrund von Leistungsengpässen schwierig, schnell auf Bedarfsänderungen zu reagieren. Daher benötigen Roboter Steuereinheiten auf Industrierechnerebene, die das x86-Ökosystem und ausgereifte Softwareressourcen nutzen, um Zuverlässigkeit und Langlebigkeit zu gewährleisten, die Betriebseffizienz zu verbessern, die Gesamtbetriebskosten (TCO) und die Gesamtinvestitionen (CAPEX) zu senken.