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成功案例

DFI解決方案提供自動化機器人可靠穩定的高效能運算心臟

DFI解決方案提供自動化機器人可靠穩定的高效能運算心臟

自主移動機器人應用的普及是必然的趨勢

DFI EC70A-SU/EC70A-KU系列完美結合令人驚豔的外觀設計以及優異的運算效能,以高效第六代 Intel® Core™ i7/i5/i3 處理器為基礎,提供頂尖處理效能、無風扇的散熱科技,專為空間有限且效能需求高的解決方案而設計,如新興的自主移動機器人(AMR, Autonomous Mobile Robot)。

 

區域:歐洲

國家:丹麥

應用:運輸用自主移動機器人

解決方案: DFI EC70A-SU/EC70A-KU系列


近年來,隨著人工智慧應用的普及,與二十四小時全球化物流的發展,以電子商務與製造業為主的產業,對於移動式機器人的需求,持續水漲船高。

受到新冠肺炎(COVID-19)肆虐全球的影響,大眾為了避免染疫而避免外出,不僅激增電子商務訂單,各大電商必須擴大佈署自主移動機器人(AMR,Autonomous Mobile Robot)和自動導引車(AGV,Automated Guided Vehicle)。

因疫情加劇而擴大的勞動力缺口,讓各大經濟體須重新規劃製造業與供應鏈,且基於就近生產、減少人力資源、提高生產效率等種種考量,勢必帶動機器人產業的成長,預期2020年全球移動機器人的市場收入將成長25%、2021年增長50%,在2024年全球移動機器人的市場營收,將達到87.9億美元,其中製造業的投資金額約50億美元。

其中AMR因無須像AGV須佈署在事先規劃的環境(如改建廠房、鋪設軌道、整平地面),整體佈署成本較高,也較難應付意外狀況,如運輸過程中一旦遇到障礙物只能暫停運作。所以隨著自駕車導航技術的成熟,擁有自主導引、機器視覺、和地圖建構能力的AMR,相當於一輛裝載GPS和預裝地圖的自動車,可自動判斷最有效的路徑並繞開障礙物,對於倉庫基礎條件較差、地面沈降嚴重的地區,更需要AMR的越障能力與環境適應性。也因此,有鑑於更高的應用佈署彈性,AMR成為製造業、物流倉儲和醫療保健等領域,優先採購的產品項目。

更聰明的機器人需要更可靠的運算心臟

但比AGV更聰明的AMR,需要更加強大的運算效能、整合更多樣化的傳感器、與承受不同環境的耐用性。

整體來看,其運算控制單元須符合以下條件。

  • 高效能。
    • 具備高速執行各式各樣機器人控制軟體的效能表現,並保有未來升級軟體的餘裕。
    • 可即時計算定位與地圖構建演算法。
  • 完整的I/O界面。
    • 易於整合廣泛的傳感器與制動器。
    • 可接收來自深度攝影機的高速視訊串流與雷射雷達(LiDAR)的資料串流。
  • 低功耗。
    • 延長電池運作時間。
    • 減少電池頻繁充電而帶來的耗損。
  • 對惡劣環境的抵抗力。
    • 可在寬溫環境長期運行,抵抗訊號干擾,並承受移動過程中的振動。
    • 更長的平均故障間隔(MTBF,Mean Time Between Failures)、更低的平均失效前時間(MTTF,Mean Time To Failures)與更短的平均修復時間(MTTR,Mean Time To Repair)。
  • 強固的無線網路。
    • 穩定且可靠傳輸資料與控制命令。
    • 便利的自我檢測與遠端故障排除。
  • 較小的尺寸。
    • 便於系統整合。
    • 提高機器人的機構設計彈性。

近年來Intel NUC(Next Unit of Computing)帶動了小巧電腦的風潮,也成為部份機器人廠商在產品開發初期的首選,但個人電腦應用導向的NUC與類似產品,卻難以滿足以下需求。

  • 高可靠度與產品壽命。
  • 多元的傳感器界面,如雷射掃描器常見的RS-422。
  • 對抗震動與訊號干擾所導致的效能減損。

如果採用ARM指令集架構的系統單晶片平台(如nVidia Jetson Xavier),受限於效能瓶頸難以迅速應對需求改變的難題。所以機器人需要工業電腦等級的運算控制單元,並充分利用x86生態系統通用與開放的軟體資源,才能確保可靠性與耐用性,提高運作效率,降低整體使用成本與總體資本支出。

DFI解決方案克服消費性產品的瓶頸

歐洲一間在移動機器人與工業自動化領域,享有領導地位的廠商,推出一系列可乘載100公斤、200公斤、250公斤、500公斤、與1000公斤自動搬運機器人。原先採用Intel NUC做為其AMR的運算心臟,但因遭遇了上述NUC的缺點,而轉向選擇DFI工業電腦等級的DFI EC70A-SU/EC70A-KU系列。

DFI解決方案:高能耗比、高耐用性、高穩定性、易於開發

歐洲客戶的AMR整合了大量傳感器,包含定位用的深度攝影機與雷射雷達、防止長距離碰撞的雷射掃描器、與偵測短距離碰撞的超音波感測器。

工業電腦規格的DFI EC70A-SU/EC70A-KU系列,不僅帶來了可靠的能耗比、耐用性與穩定性,並提供完整的I/O界面,從傳感器、無線網路、電源供應、動力系統,均完全滿足AMR的需求。

第六代Intel Core處理器的優異效能,也讓AMR可即時計算機械視覺與地圖構建演算法,x86指令集相容性也便於軟體開發,並利於針對不同客戶,客製化圖形化管理界面,如AMR可藉由可靠的無線網路,由遠端電腦甚至智慧型手機直接操作,無須透過繁雜的主控台管理,進一步降低操作成本。

DFI解決方案替機器人產業帶來更高的價值

以DFI EC70A-SU/EC70A-KU系列作為運算心臟、使用鋰電池做為能量來源的AMR,可以時速20公里持續運作8到10小時,承受每秒兩公尺的瞬間加速度。DFI並提供完整的技術支援,客製化BIOS與硬體規格,讓客戶打造出適用工業4.0環境的自動化搬運機器人。

成立於1981年的DFI,為全球領先的工業電腦與嵌入式解決方案供應商。憑藉著創新的設計和優異的品質管理系統,DFI的工業級解決方案最佳化客戶的裝置設計,並且針對工廠自動化、醫療、博弈、智能交通、智慧能源,後勤科技和智慧零售等領域提供高可靠性、長生命週期,以及全天候耐用的產品與服務。發展方興未艾的自動化機器人,也將是DFI為這個業界帶來更高價值的新疆界。