不止于看见,NVIDIA Isaac Perceptor 助力打造高效移动机器人感知

人工智能 2024-12-27 13:30www.robotxin.com人工智能专业

《“十四五”机器人产业发展规划》展望,到2025年,我国将崛起为全球机器人技术的创新极点和高端制造的聚集地,集成应用的新高地。随着规划逐步落地,国产机器人产业成果显著。特别是在制造业转型升级中,移动机器人(AMR/AGV)已经成为仓储物流行业中的核心力量。

无论是传统的AGV还是新兴的AMR,随着机器人技术的飞速发展,企业对于移动机器人的智能化水平有着更高的要求。面对非结构化应用场景,如工业制造、仓库、物流和户外环境等复杂多变的环境,移动机器人不仅需要感知宏观的运动变化,更需具备灵活的避障和导航能力,以应对各种挑战。

为了推动移动机器人全面智能化的发展,NVIDIA等AI领域的领军企业带来了创新性的技术成果。在最近的GTC 2024大会上,NVIDIA发布了专为AMR/AGV开发的参考工作流——Isaac Perceptor,为机器人提供了先进的视觉AI技术。这项技术使企业在非结构化环境中能构建具备感知、定位和操作的稳健AMR,预示着NVIDIA正引领移动机器人行业迈入技术革新和感知能力的新纪元。

Isaac Perceptor是专为移动机器人设计的硬件加速软件包,基于NVIDIA Isaac机器人操作系统(ROS)构建。它凭借多摄像头感知、高效的AI加速、强大的VSLAM能力、实时的3D场景重建以及高效的时间同步与仿真开发等特点,在移动机器人技术领域展现出了显著的优势。其中,多摄像头和3D环绕视觉功能以每秒30Hz的频率处理高达16.5M个深度点,确保机器人在复杂环境中捕捉更多细节,实现更精准的环境感知。

随着AI技术的飞速发展,Isaac Perceptor以其强大的功能引领着移动机器人的视觉革新。这款基于AI的系统集成了高效的半监督深度神经网络(ESS DNN),为立体视差计算提供了GPU加速支持。这一创新技术使得机器人在处理大规模数据时能够保持高效率,从而更迅速地做出决策和响应。对于需要高精度路径规划的任务,开发者可以利用GPU加速的运动规划器(如cuMotion)显著缩短周期时间,让机器人在执行复杂任务时更加迅速敏捷。

借助系统级的环境分析,Isaac Perceptor能够实时建立环境模型,助力机器人在充分理解环境的基础上自主规划。其强大的视觉同步定位和地图绘制能力,基于NVIDIA CUDA Visual SLAM库,使机器人在无特征环境中也能实现精准导航,翻译误差小于1%。最新的更新中,cuVSLAM结合了来自多个立体摄像头的并发视觉里程估计,大大提高了导航的准确性和稳定性。

Isaac Perceptor的核心是nvblox库,这是一个使用CUDA加速的3D场景重建库。它能够识别最远五米外的障碍物,提供实时的3D场景重建能力,为机器人精确的环境模型构建、路径规划和避障提供了有力支持。该系统还实现了多传感器时间同步的精确性,确保了机器人能够同时获取多个传感器的数据并进行准确融合处理。

更值得一提的是,Isaac Perceptor还提供了用于仿真开发的传感器参考模型(在NVIDIA Isaac Sim中)。这一功能使得开发者能够在虚拟环境中对机器人进行测试和验证,从而加快开发进度并降低开发成本。这一创新技术为机器人在各种场景下的应用提供了强大的支持,包括仓储物流、工业车间和医院等。

Isaac Perceptor基于AI的强大功能让移动机器人的视觉更加敏锐、判断更准确、理解更深入。它解决了原来只有基于人类认知才能解决的问题,使机器人能够快速适应各种场景,安全隐患无处遁形。科技的进步让机器人的应用前景更加广阔,而Isaac Perceptor无疑是这一进步的重要推动力。在当下竞争激烈的移动机器人市场中,各大企业纷纷加大在仓储设备和技术领域的投入,以期在行业中占据领先地位。随着市场的步伐日渐加快,各大仓储设备集成商也开始涉足移动机器人产品与技术领域,寻求新的竞争优势。为了在这场激烈的市场竞争中立于不败之地,企业亟需进行深度的技术合作,探索新的应用领域,并不断提升自身的核心竞争力。

NVIDIA Isaac Perceptor技术的早期合作伙伴群体庞大且多元,涵盖了仓储及内部物流行业的领军企业,还包括汽车及工业机器人制造商和集成商。其中,RGo Robotics宣布将NVIDIA的Isaac技术集成至其感知平台中,为自主移动机器人(AMR)提供更先进的视觉功能。这一技术的结合使得移动机器人在新设施中的快速部署成为可能,为客户省却了漫长的部署过程,确保机器人在各种环境中的稳定运行。

在汽车巨头的子公司比亚迪电子,NVIDIA Isaac Perceptor技术正在被用于全系列AMR的开发。该技术提供的多摄像头3D环视功能为AMR带来了强大的视觉感知能力,使其能更准确地识别周围环境,实现自主避障和导航。结合NVIDIA Jetson Orin高性能人工智能系统级模块,尤其是激光雷达和视觉感知模块的运用,AMR在室内复杂动态环境中展现了实时高精度建图和定位的能力,推动了高效、精准的物流作业的实现。

ArcBest的Vaux Smart Autonomy AMR叉车和前移式卡车也成功集成了Isaac Perceptor技术。该技术赋予了机器人更好的感知、语义感知导航和3D映射能力,使其能够在仓库、配送中心和制造设施中进行物料搬运时顺利检测障碍物。

这些成功案例进一步证明了Isaac Perceptor技术在移动机器人感知领域的卓越性能和广阔应用前景。相较于传统移动机器人使用的2D或3D激光雷达,Isaac Perceptor提供了更为先进且经济的解决方案。它通过多个摄像头实现出色的避障功能,同时不影响机器人的其他功能,助力企业实现降本增效。这正是移动机器人企业提升核心竞争力的关键所在。

展望未来,移动机器人在智能制造时代的应用前景广阔。从仓储到产线,再到更广阔的领域,AI技术将持续为移动机器人行业注入发展动力,推动行业迈向新的高度。随着技术的不断进步和市场的不断拓展,我们有理由相信移动机器人将在未来创造更多的价值。NVIDIA Isaac Perceptor,作为技术的先锋,引领着移动机器人行业的革新。从尖端的技术创新到广泛应用,从生态系统构建再到用户体验的极致提升,它正借助最先进的生成式AI和仿真技术,为移动机器人领域带来前所未有的变革。

NVIDIA的这次深度介入不仅预示着移动机器人技术的飞速进步,更揭示了未来多领域自动化和智能化的无限可能。随着AI技术的日新月异以及行业间的紧密合作,NVIDIA无疑将在AI乃至整个机器人行业中占据举足轻重的地位。值得注意的是,NVIDIA对机器人市场的探索才刚刚起步,未来的路还很长,充满了无限的可能和挑战。让我们共同期待NVIDIA为机器人行业带来的更多精彩创新和突破。

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