隨著5G和NB-IOT等新一代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和通信技術(shù)的崛起,人工智能將更上一層樓,但很多人認(rèn)為人工智能和物聯(lián)網(wǎng)處于不同領(lǐng)域,兩者區(qū)別很大,機(jī)器人即人工智能的衍生品,在這里我們通過對未來機(jī)器人的解讀來揭開物聯(lián)網(wǎng)和人工智能的層層面紗。
機(jī)器人——設(shè)備的延續(xù)
機(jī)器人結(jié)構(gòu)
上圖標(biāo)識了機(jī)器人結(jié)構(gòu),與一般設(shè)備相同,都是有輸入設(shè)備,控制器,輸出設(shè)備組成。從這個角度來說,機(jī)器人算是一種高度集成了各式設(shè)備的機(jī)器。說直白寫就是將能自動控制的設(shè)備集大成者。下圖是特斯拉機(jī)器人組裝工廠的一角,是目前先進(jìn)的工業(yè)機(jī)器人。他們能夠協(xié)同工作,完成一輛汽車的組織。
特斯拉機(jī)器車間
請注意,上面用的“協(xié)同”這個詞,它是與我們相像中的機(jī)器人不同之處。再看看下面這張圖,它是國內(nèi)某知名電商的物流配送。以前從貨架挑選商品這項工作一直是靠人工完成,但現(xiàn)在的機(jī)器人利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實現(xiàn)商品配送的全自動化。以前認(rèn)為機(jī)器人都是由集中控制系統(tǒng)(SCADA)來進(jìn)行控制,但現(xiàn)如今機(jī)器人利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),已經(jīng)具備端側(cè)自行控制。比如物流配送的機(jī)器人,接收到訂單后,會自己查找相應(yīng)的物品位置,然后通過掃描路線標(biāo)記,自己快速移動到貨架,然后根據(jù)貨架上的標(biāo)記,取下所需要配送的物品。然后自行移動到發(fā)送的打包流水線上。如果只是一臺設(shè)備其實用不用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)到?jīng)]有關(guān)系,但是如果幾百上千臺這樣的機(jī)器人呢?就必須讓他們自行交流,自行控制了。
物流控制
如何構(gòu)建一個機(jī)器人系統(tǒng)?
要想把各種設(shè)備和傳感器組合在一起, 并由此構(gòu)建一個機(jī)器人系統(tǒng),需要克服繁多的問題。
需要高效利用機(jī)器人專用的中間件
機(jī)器人開發(fā)是一項需要高度整合各種各樣設(shè)備的工作,如果要從零 開始開發(fā)機(jī)器人系統(tǒng),那么在技術(shù)上、時間上、金錢上都需要投入相當(dāng) 巨大的成本。 針對這點, 人們將機(jī)器人需要的各類軟件要素總結(jié)在一 起,開發(fā)出了專門用于機(jī)器人的中間件。通過有效使用這類中間件,人 們就能夠?qū)崿F(xiàn)高速開發(fā)、可維護(hù)性,以及與外部系統(tǒng)靈活聯(lián)動等。
要高效利用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境
正如前文所介紹的倉庫管理機(jī)器人,這些機(jī)器人很少單獨進(jìn)行某項*作,而是接收外部發(fā)來的信息和令,將這些信息和令加以組合來執(zhí)行任務(wù)。為了做到 這點,我們也需要把機(jī)器人連接到網(wǎng)絡(luò),就像把前面說的那些物聯(lián)網(wǎng)設(shè) 備連接到網(wǎng)絡(luò)一樣,另外還需要準(zhǔn)備一個環(huán)境來使用那些存在云端服務(wù)器上的資源。
機(jī)器人專用中間件
開發(fā)者在實際構(gòu)建機(jī)器人時,面臨的難題是如何把多個構(gòu)成要素整合為一個整體系統(tǒng)。此時能夠幫助我們的就是機(jī)器人專用中間件。
項目 |
概要 |
設(shè)備輸入輸出 |
控制程序,用以生成信號來控制電機(jī) |
電機(jī)控制 |
用于輸入輸出傳感器和電機(jī)信號的 API |
語音識別 |
把語音轉(zhuǎn)化成文本的功能 |
圖像識別 |
用于從圖像提取面部和特殊信息的功能 |
任務(wù)執(zhí)行管理 |
從傳感器信息和識別結(jié)果出發(fā),執(zhí)行事先注冊好的任務(wù) |
軟件包管理 |
解決中間件模塊依賴性的功能 |
目前專用的機(jī)器人專用中間件有 RT 中間件和 ROS 兩種。前者有開源版本的OpenHRP3,后者是Robot Operating System縮寫,是一個在歐美地區(qū)廣泛應(yīng)用的機(jī)器人開發(fā)開源平臺,可以說是當(dāng)今應(yīng)用廣泛的機(jī)器人開發(fā)平臺。這些內(nèi)容與物聯(lián)網(wǎng)關(guān)聯(lián)不大,是一全新的體系。有機(jī)會我們再聊。
連接到云端的機(jī)器人
物聯(lián)網(wǎng)就是把設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng),當(dāng)云計算和機(jī)器人技術(shù)合二為一后,就成了新的“云機(jī)器人”。此時,我們終于搞清楚物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器人的關(guān)系了,以前產(chǎn)線上的設(shè)備通常由PLC這類控制器編程后在很小的范圍進(jìn)行設(shè)備控制?,F(xiàn)如今以下物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展,創(chuàng)造了全新的物聯(lián)網(wǎng)機(jī)器人。
網(wǎng)絡(luò)的低成本化和高速化 -> 高速無線通信、光通信
大數(shù)據(jù)處理能力的成熟 -> Hadoop、Spark、Storm、Deep Learning
機(jī)器人技術(shù)的開放 -> RT中間件、ROS
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入,使得云機(jī)器人能夠做到很多的事情。
物聯(lián)網(wǎng)引入機(jī)器人
物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器人的未來
2017年7月20日軟銀集團(tuán)董事長兼總裁孫正義在軟銀面向法人顧客公司主辦的規(guī)模的活動“2017軟銀大會”中發(fā)表了題為《信息指引下的新》的主題演講。
基于去年軟銀3兆3000億日元收購了的英微處理器ARM和10兆日元的軟銀愿景基金。孫正義構(gòu)想了他腦海中30年后物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)的輪廓:“30年后,物聯(lián)網(wǎng)將使全球網(wǎng)絡(luò)化、智能機(jī)器人將滲透我們的日常生活、AI將超越人類智力。那個時候,會發(fā)生什么呢?我敢肯定的是人類壽將延長到100歲以上,人類和機(jī)器人共生……我看著企業(yè)有效地利用物聯(lián)網(wǎng)、智能機(jī)器人、人工智能等科技工作的同時,也深刻感受到一個全新的正將到來?!?/span>
10萬億日元的軟銀視覺基金的第1號案件就是用于此,軟銀出資10億美元(約1100億日元),成為股東。
IOT與人工智能
搭載ARM技術(shù)微處理器將在今后的20年內(nèi)鏈接1萬億個物聯(lián)網(wǎng)的底層數(shù)據(jù)。在物聯(lián)網(wǎng)時代,從手機(jī)、汽車到日常用品,將全部與之鏈接,并產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。信息中重要資源是數(shù)據(jù)。得數(shù)據(jù)者得天下。
各類用于構(gòu)建機(jī)器人系統(tǒng)的開源軟件的出現(xiàn)(如 RT 中間件和 ROS)急劇了以往機(jī)器人開發(fā)中存在的額外負(fù)擔(dān)。除此之外,云機(jī)器人正在成為一門向復(fù)雜環(huán)境中(例如,我們的家庭中)導(dǎo)入機(jī)器人時不可或缺的技術(shù)。
同時機(jī)器人如何在復(fù)雜環(huán)境中工作,是當(dāng)下機(jī)器人發(fā)展的,也是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所擅長的。前面講述的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在機(jī)器人領(lǐng)域同樣存在,因此想玩好機(jī)器人一定少不了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。
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1.需求背景1)建立覆蓋加工車間的分布式控制網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)NC程序的有效調(diào)用、穩(wěn)定有效傳輸和在線加工等,
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