作者：Maharajan Veerabahu，印度e-con Systems 公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼副總裁 

得益于人工智能 (AI)、邊緣計(jì)算和攝像頭技術(shù)的發(fā)展，如今的機(jī)器人開(kāi)發(fā)人員已經(jīng)取得了巨大進(jìn)步，創(chuàng)造了可以復(fù)制人類活動(dòng)的完全自主移動(dòng)機(jī)器人 (AMR)。機(jī)器人現(xiàn)在可以執(zhí)行以前只能由人類執(zhí)行的各種職責(zé)，從獨(dú)立導(dǎo)航到肥料分配和許多其他種類的物料搬運(yùn)。

這種在零售店、農(nóng)業(yè)區(qū)、倉(cāng)庫(kù)、學(xué)校、醫(yī)院、工業(yè)等場(chǎng)所使用機(jī)器人的人機(jī)協(xié)作，通過(guò)視覺(jué)和相機(jī)得到了極大的促進(jìn)。在這里，我們研究了嵌入式視覺(jué)改善人類生活的多種方式通過(guò)將相機(jī)變成移動(dòng)、自主機(jī)器人的“眼睛”，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。

AMR 和嵌入式視覺(jué)

顧名思義，自主移動(dòng)機(jī)器人 (AMR) 可以在幾乎不需要人工干預(yù)的情況下自行執(zhí)行活動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，AMR 必須準(zhǔn)確地看到和理解他們的環(huán)境，通常實(shí)時(shí)做出決策和判斷，使用嵌入式視覺(jué)，支持這種能力的技術(shù)。

術(shù)語(yǔ)“嵌入式視覺(jué)”用于描述攝像頭模塊在嵌入式電子設(shè)備和設(shè)備（例如機(jī)器人）中的集成。這些攝像頭在協(xié)助這些機(jī)器人安全地在其預(yù)期環(huán)境中導(dǎo)航方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。這需要使用經(jīng)過(guò)精心創(chuàng)建和集成的專用相機(jī)類型，以制作所需的照片和視頻。

到 2028 年，全球 AMR 市場(chǎng)預(yù)計(jì)將增至 87 億美元，而機(jī)器視覺(jué)相機(jī)市場(chǎng)預(yù)計(jì)到 2027 年將達(dá)到 22 億美元，2022 財(cái)年至 2027 財(cái)年的復(fù)合年增長(zhǎng)率為 9.9%。領(lǐng)域和一系列應(yīng)用，包括：

●用于運(yùn)輸、管理供應(yīng)品、跟蹤庫(kù)存、清潔等的倉(cāng)庫(kù)。

●送貨、巡邏和農(nóng)業(yè)任務(wù)，包括除草、收割和施肥。

●零售店的禮賓服務(wù)、取貨服務(wù)和貨架管理。

●辦公室、醫(yī)院、大型建筑項(xiàng)目、餐廳等。

倉(cāng)儲(chǔ)中配備攝像頭的機(jī)器人

機(jī)器人在幫助倉(cāng)庫(kù)經(jīng)理實(shí)現(xiàn)各種操作自動(dòng)化、降低人力需求和提高效率方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。這些工作包括產(chǎn)品的取存、物料裝卸、商品運(yùn)輸?shù)取Ｈ缃瘢鋫鋽z像頭的機(jī)器人在倉(cāng)儲(chǔ)操作中發(fā)揮著多種作用，包括：

●揀選和放置：這些機(jī)器人從倉(cāng)庫(kù)貨架上準(zhǔn)確地拾取和放置物品。通過(guò)利用相機(jī)檢測(cè)并在某些情況下定位物體的位置，這變得可行。

●貨到人：為了實(shí)現(xiàn)完美導(dǎo)航，這些自主機(jī)器人使用攝像頭確定深度，無(wú)縫地執(zhí)行自動(dòng)存儲(chǔ)和檢索功能。

●自動(dòng)叉車：這些機(jī)器人叉車配備了攝像頭，可以利用視覺(jué)功能更輕松地裝載、卸載、提升和移動(dòng)大型和重型物品。

●庫(kù)存管理：機(jī)器人和無(wú)人機(jī)也被用來(lái)關(guān)注倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)和庫(kù)存。他們有用于物體識(shí)別和條形碼/RFID 掃描的攝像頭。

●機(jī)器人附屬物：這些機(jī)械臂通常在工業(yè)中用于完成重物搬運(yùn)、物料搬運(yùn)和機(jī)器維護(hù)等任務(wù)。在這里，攝像頭協(xié)助尋找、定位和檢測(cè)需要處理的事物。

●攝像頭為自動(dòng)最后一英里交付提供動(dòng)力

機(jī)器人送貨服務(wù)可在室內(nèi)和室外使用，將食物、包裹和其他物品運(yùn)送到 .

當(dāng)在辦公室、醫(yī)院和餐廳等機(jī)構(gòu)的室內(nèi)使用時(shí)，它們的功能相似。交付機(jī)器人中使用的攝像頭有助于評(píng)估深度并密切關(guān)注正在交付的包裹。雖然室內(nèi)應(yīng)用的攝像頭朝外，但大多數(shù)室外送貨機(jī)器人的攝像頭都安裝在車內(nèi)。

智能移動(dòng)監(jiān)控

巡邏機(jī)器人是復(fù)雜的監(jiān)視工具，可以全天候監(jiān)視財(cái)產(chǎn)是否有盜竊、非法侵入或其他非法活動(dòng)。他們通常采用多攝像頭設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn) 360 度全景，因?yàn)樗麄冃枰媪私庵車h(huán)境。機(jī)器人還依靠攝像頭進(jìn)行導(dǎo)航，尤其是在繁忙地區(qū)移動(dòng)時(shí)。

用于智能農(nóng)業(yè)的農(nóng)業(yè)機(jī)器人

收割機(jī)器人、自動(dòng)拖拉機(jī)、除草機(jī)等在當(dāng)今農(nóng)業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。他們需要攝像頭來(lái)自動(dòng)完成重要的農(nóng)業(yè)工作，包括耕作、噴施肥料、發(fā)現(xiàn)害蟲(chóng)和雜草、采摘水果和蔬菜、收割莊稼以及監(jiān)測(cè)歸一化植被指數(shù) (NDVI) 等。農(nóng)業(yè)機(jī)器人像其他機(jī)器人一樣使用攝像頭進(jìn)行自主導(dǎo)航。

零售和購(gòu)物中的機(jī)器人技術(shù)

在這個(gè)實(shí)體店和網(wǎng)上購(gòu)物的時(shí)代，AMR 通常用于增強(qiáng)零售店的客戶和員工體驗(yàn)。以下是這些 AMR 功能的幾個(gè)示例：

●購(gòu)物者可以使用禮賓服務(wù)來(lái)幫助他們找到他們正在尋找的東西或區(qū)域。

●為了完成在線購(gòu)買(mǎi)，機(jī)器人可以將貨物運(yùn)送到零售點(diǎn)的路邊取貨區(qū)。

●它們還有助于密切關(guān)注貨架庫(kù)存，以便零售員工可以及時(shí)更換貨架，從而實(shí)現(xiàn)順暢無(wú)縫的零售物流。

●工作人員可以遠(yuǎn)程幫助客戶，使用遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)程通信和支持。這些機(jī)器人也可以用于員工交流。

因此，零售機(jī)器人中的攝像頭被用于多種功能，包括條形碼掃描、物體識(shí)別、導(dǎo)航和通信，以及餐廳、酒店和其他零售機(jī)構(gòu)的送貨和陪同或禮賓服務(wù)。

基于機(jī)器人的醫(yī)療援助

機(jī)器人技術(shù)用于遠(yuǎn)程醫(yī)療設(shè)備、診斷、機(jī)器人手術(shù)、醫(yī)院的自動(dòng)化醫(yī)療推車以及醫(yī)療行業(yè)的許多其他領(lǐng)域。機(jī)器人促進(jìn)有效的溝通、及時(shí)的護(hù)理和治療以及醫(yī)療操作的高效執(zhí)行，從而使患者和員工都受益。這些機(jī)器人拾取和放置物品、與患者和醫(yī)療保健專業(yè)人員交流、掃描條形碼和文本、識(shí)別物體以及導(dǎo)航的能力都通過(guò)攝像頭實(shí)現(xiàn)。

前進(jìn)的道路

通過(guò)自動(dòng)化生產(chǎn)和物流功能中的運(yùn)輸操作，AMR 為提高效率和更快的投資回報(bào)打開(kāi)了大門(mén)。在未來(lái)的幾年里，隨著視覺(jué)供應(yīng)商不斷推出性能更高的圖像設(shè)備、增強(qiáng)的軟件建模和持久的數(shù)據(jù)處理，它們將能夠安全有效地應(yīng)對(duì)更加動(dòng)態(tài)的生產(chǎn)環(huán)境。

e-con Systems是一家致力于提供先進(jìn)相機(jī)解決方案的公司，服務(wù)范圍覆蓋全球，幫助客戶實(shí)現(xiàn)他們的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)目標(biāo)。這家公司的專業(yè)領(lǐng)域包括嵌入式視覺(jué)系統(tǒng)、攝像頭模塊開(kāi)發(fā)和定制相機(jī)解決方案。

e-con Systems積極參與機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，專注于為機(jī)械臂提供視覺(jué)能力。它利用近20年的經(jīng)驗(yàn)，幫助各種設(shè)備配備視覺(jué)功能，包括從設(shè)計(jì)外形尺寸、溫度公差、圖像信號(hào)處理（ISP）調(diào)整到鏡頭校準(zhǔn)等各方面。

最近，e-con Systems與一家韓國(guó)的密封劑和視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備制造商合作，將他們的機(jī)械臂產(chǎn)品與合適的相機(jī)解決方案整合在一起。公司提供了一個(gè)包括六個(gè)e-CAM55_CUMI0521_MOD模塊的定制設(shè)計(jì)的同步設(shè)置，通過(guò)MIPI接口連接到NVIDIA Jetson板。此外，為了支持長(zhǎng)距離布線，他們?cè)谥鳈C(jī)和攝像機(jī)之間使用了GMSL同軸電纜。

總的來(lái)說(shuō)，e-con Systems公司為客戶提供了一站式的相機(jī)解決方案，使得客戶可以享受到高度自動(dòng)化、降低風(fēng)險(xiǎn)、大幅節(jié)約成本并提高員工生產(chǎn)力的優(yōu)勢(shì)。