研扬科技在提供创新平台以开发先进机器人应用方面拥有丰富经验,这也使得系统整合商经常主动与研扬科技洽谈合作专案,目的是为了解决垂直市场应用中存在的特定痛点。这些痛点的例子包括:因人为疏失导致制造品质检测流程出现瓶颈,或是嵌入式系统部署于严苛环境时所面临的限制等。
对于研扬科技近期的一位客户,其目标是为先进的大学机器人计画和商业企业开发人形机器人;然而,他们的主要动机并非为了解决某个特定的产业痛点,而是为了实现自主人形机器人的技术能力,以应对可能尚未出现的需求。
这种着重于技术进步而非特定商业需求的做法,为研扬科技带来了机会与挑战。也因此,研扬科技此次的合作重点并非与客户携手将解决方案推向市场,而是协助其实现愿景——打造一款最先进且具高度灵活性的人形机器人。
精准即时控制与先进 AI 推论的桥梁
研揚科技客戶尋求開發的先進自主人形機器人,與工廠中常見的規則式工業機器人(如機械手臂)最大的差異,在於它同時結合了精準的即時機械控制,以及依靠先進 AI 演算法所進行的自主決策能力。
研揚科技對於將這兩大要素結合可說經驗豐富,因為其 AI 平台產品線廣泛,配備世界級的整合型 GPU 架構與開發工具。然而,客戶的目標並非打造一台執行特定任務的機器人,而是提供全球開發者一個具前瞻性、可模組化的硬體架構,能隨著未來在硬體與軟體上的技術演進持續升級與應用。
對客戶而言,尋找一個能夠進行高階運算且兼具未來性的全面嵌入式平台是所面臨的主要挑戰。因此,他們選擇採用模組化架構,分別配置用於機械控制與 AI 推論的模組。針對機械控制部分,研揚科技的 COM(Computer-on-Modules)系列因其高度彈性與多樣擴充能力而備受青睞,最終客戶選用了搭載第 13 代 Intel® Core™ 處理器的 COM Express Type 6 模組 —— COM-RAPC6 。而在 AI 推論方面,客戶則選擇導入 NVIDIA® Jetson AGX Orin™ 模組,以應對高強度的 AI 運算需求。
敏捷架构是成功的关键
透过 COM-RAPC6,客户获得了一个具备多种连接介面的平台,能有效促进感测器、驱动器与机械控制系统之间的即时通讯,包含 I2C、SMBus 以及 8-bit GPIO 等。机器人本体则搭载了客制化的载板,而研扬科技的 Q-service plus服务提供载板设计支援团队也针对其进行了广泛的相容性测试,确保COM-RAPC6 与 NVIDIA® Jetson AGX Orin™ 模组之间的连接畅通,并维持两者的即时同步。藉此,COM-RAPC6 能即时回传来自驱动器与感测器的状态资讯,让 Jetson AGX Orin™ 模组掌握机器人的姿态、施力状况与平衡状态。反过来说,这种双向通讯也使得 Jetson AGX Orin™ 模组能将其推论演算法所产出的决策指令传送回COM-RAPC6 ,并透过其 GPIO 执行预先设定的动作序列。
将机械控制任务交由COM-RAPC6 负责,使 NVIDIA® Jetson AGX Orin™ 模组能专注于 AI 推论,不仅有效降低了运算瓶颈,也让该模组能专注于发挥其 AI 推论效能,进而提升决策的速度与准确性。
由于其搭载第 13 代 Intel® Core™ 处理器的效能混合架构,COM-RAPC6 为机器人提供了强大的运算基础,能够同时处理多个感测器流,而不会有系统过载的风险。尽管机器人的控制与 AI 功能是由不同模组分工处理,但高负载任务或电压波动仍可能导致系统不稳定。
研扬科技尤其在其 Computer-on-Modules 系列产品上,以客制化能力为傲。因此,研扬科技为该客户提供了专属的 BIOS,并进行了韧体层级的优化,确保 COM-RAPC6 在运作时能优先处理关键的即时任务,而非背景程序。此外,也针对 CPU 的电源状态与休眠模式进行参数调整,以因应系统在不同负载下的电力变化。
COM-RAPC6 在专案应用中的关键角色
一般而言,人们通常会强调应用程式架构中一个至关重要的要素,并认为它是成功的主要驱动力。然而,在这种情况下,COM-RAPC6 出色地执行了支援功能为客户带来的最大价值。
由于电脑模组 (Computer-on-Modules) 本身即符合 PICMG 标准,因此在出现世代功能改进或专案介面变更时,它们提供了一种极其简易的升级途径。因此,导入COM-RAPC6 不仅为客户的应用提供了运算基础,同时使其能够灵活地运用其连接的载板所使用的介面。
此外,该平台具备良好的相容性,这使其相较于完全整合式的系统解决方案更具弹性。无论是 GPU、周边摄影机、感测器,或其他关键元件,都能根据需求进行更换或升级,而无须担心与负责机械控制任务的模组之间的相容性问题。
至于研扬科技在产品之外对专案的贡献,为了让该应用得以顺利落地,客户在开发过程中仰赖了大量的客制化支援。这正是研扬科技Computer-on-Modules 部门在业界具领先优势的领域,凭藉卓越的服务品质与技术专业,能与客户密切合作,将模组规格精准对应至应用需求。在本案例中,客户需要针对 COM-RAPC6 的 BIOS 进行大量的韧体客制化,以调整其电源设定来符合人形机器人的功耗需求,同时也依赖研扬科技提供整体载板设计与测试服务,而这两者对于专案的成功都发挥了关键作用。
本专案对人形机器人商业潜力发展的推动角色
透过成功开发出一款在效能和模组化方面均达到如此高标准的自主人形机器人,该专案可被视为一个随时可部署的解决方案,能够轻松配置以解决各产业中的痛点,同时也是一个供下一代在此基础上进行扩展的强大蓝图。
客户的主要客户群既包括寻求将 AI 应用于令人振奋的新商业领域的企业,也包括更广泛的开发者社群。研扬科技认为,这是迈向下一代先进机器人的第一步。鉴于该机器人所采用的面向未来的基础和模组化方法,不难预见,在未来几年,它将被用作该领域实现更大商业化的基础。
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