芯耀
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DeepMap、Metropolis和ReOpt提高自主移動機器人的性能。預(yù)計到2025年自主移動機器人的部署地點將增加近6倍。
制造和訂單配送運營中心異常復(fù)雜。每當(dāng)有新的耳機或襪子在幾個小時內(nèi)送到您的家門口，或者車輛駛離裝配線，就代表著AI正在助力物流發(fā)展。
機器人可以駛過數(shù)英里的過道，拿起數(shù)百萬件產(chǎn)品，為搬運團隊提供幫助。如此龐大的設(shè)施一直在發(fā)生變化，但障礙永遠存在。
NVIDIA Isaac自主移動機器人（AMR）平臺可以優(yōu)化運營效率并加速AMR的部署。Isaac AMR擴展了NVIDIA Isaac的機器人應(yīng)用構(gòu)建和部署能力，將地圖繪制、現(xiàn)場分析和機器人優(yōu)化引入NVIDIA EGX服務(wù)器。
此類工業(yè)設(shè)施的面積可以像城市街區(qū)或體育場一樣大。為了滿足當(dāng)下的產(chǎn)品需求，它們不斷地被重新配置或擴大規(guī)模，因此需要同步進行自主機器人的路徑規(guī)劃和路線變更。
在工業(yè)規(guī)模上，即使是小規(guī)模的路線優(yōu)化，也能為價值10萬億美元的物流業(yè)節(jié)省數(shù)十億美元。
根據(jù)Interact Analysis的預(yù)測，到2025年，自主移動機器人部署的地點將從2020年的9000個增加到5.3萬個。同時，在工人短缺和疫情限制的情況下，供應(yīng)鏈難以跟上日益增長的電子商務(wù)。
其中的障礙之一是快速、自主開發(fā)高精度機器人地圖的能力。這些地圖需要隨著業(yè)務(wù)的擴大或變化而持續(xù)更新。而為了提高運營效率，最重要的是提高移動機器人對變化環(huán)境的態(tài)勢感知并不斷重新優(yōu)化路線，同時通過模擬來開發(fā)新的技能組合。
Isaac AMR是NVIDIA多年產(chǎn)品研究和開發(fā)的成果。該框架可在NVIDIA NGC軟件中心上和NVIDIA Omniverse平臺內(nèi)使用，最初只提供Metropolis和ReOpt，不久之后開始提供DeepMap和更多的NVIDIA技術(shù)。
使用Isaac AMR擴大運營規(guī)模
用于制造和履行訂單的自主移動機器人所面臨的AI和計算挑戰(zhàn)與自動駕駛汽車所面臨的挑戰(zhàn)并沒有什么不同。
機器人必須避開障礙物和人并且需要到達目的地。由GPU加速算法驅(qū)動的數(shù)千個傳感器，幫助自主機器人在不斷變化的工業(yè)工作流程中，實時尋找多個目的地之間的最短路徑。
Isaac AMR平臺使用NVIDIA Omniverse為將要部署AMR的設(shè)施創(chuàng)建數(shù)字孿生。NVIDIA Isaac Sim（建立在Omniverse的基礎(chǔ)上）通過高清物理學(xué)和感知來模擬數(shù)字孿生中的機器人、人類和其他機器的行為。它還能夠生成用于訓(xùn)練AI模型的合成數(shù)據(jù)。
Isaac AMR由GPU加速AI技術(shù)和SDK組成，包括DeepMap、ReOpt和Metropolis。這些技術(shù)通過NVIDIA Fleet Command進行安全協(xié)調(diào)和云端交付。
DeepMap推動地圖繪制技術(shù)的發(fā)展
NVIDIA對DeepMap的近期收購也為AMR行業(yè)帶來了自動駕駛汽車地圖繪制技術(shù)的進步。
部署AMR的地點可以訪問DeepMap平臺的云端SDK，這有助于將機器人大型設(shè)施地圖繪制的時間從幾周加快到幾天，同時達到厘米級精度。
DeepMap更新客戶端使機器人地圖能夠根據(jù)需要頻繁進行實時更新。DeepMap SDK通過增加語義理解為地圖提供智能層，使機器人可以識別像素所代表的對象，并知道它們是否可以單向移動。該SDK還能夠解決室內(nèi)和室外的地圖構(gòu)建問題。
作為Isaac AMR平臺的一部分，NVIDIA DeepMap可與Metropolis、ReOpt、Isaac Sim via Omniverse等其他組件集成。
圖1. 正在運行的NVIDIA Isaac AMR。該圖像是由點云生成的體元柵格，而不是來自攝像機的數(shù)據(jù)，因此非常稀疏，所以才有模糊不清的感覺。
NVIDIA Metropolis提升實時態(tài)勢感知
這些環(huán)境所需要的不僅僅是地圖繪制。AMR上的先進傳感器有時不足以確保安全和高效的運行。
NVIDIA Metropolis視頻分析平臺通過訪問部署在整個工廠車間或倉庫樓層的攝像機和傳感器，滿足更高水平的實時“從外至內(nèi)”感知需求。
通過Metropolis，AMR可以訪問更多的工廠車間態(tài)勢感知層，因此可以避開高度擁擠的區(qū)域、消除盲點并且增強對人員和其他AMR的可視性。此外，Metropolis的預(yù)訓(xùn)練模型可以事先根據(jù)特定地點需求進行自定義。
ReOpt庫改變物流行業(yè)
NVIDIA ReOpt AI軟件庫能夠?qū)崟r優(yōu)化車輛路線規(guī)劃和物流，因此可應(yīng)用于AMR群。
在確定適合大型復(fù)雜環(huán)境部署的最佳AMR群規(guī)模時，需要考慮許多因素，包括機器人速度、電池續(xù)航時間、運輸尺寸和重量以及設(shè)施布局。
企業(yè)可以通過NVIDIA ReOpt（使用Isaac Sim）模擬多種AMR互動并且可以在倉庫等環(huán)境的數(shù)字孿生中快速、準確地進行這些互動。當(dāng)情況發(fā)生變化時，還可以在將機器人部署生產(chǎn)之前實現(xiàn)這些互動，從而節(jié)省時間和成本。
在部署后，就必須通過不斷重新優(yōu)化路線來實現(xiàn)最大運營效率。NVIDIA ReOpt可以基于許多約束條件，為各種不同AMR所組成的機器人群組反復(fù)優(yōu)化路線。
將AMR部署到生產(chǎn)中
Isaac AMR平臺可在NVIDIA EGX服務(wù)器上使用，通過提供完整的工業(yè)和人類機器人模擬構(gòu)建和路線優(yōu)化路徑來推動AI物流的發(fā)展。
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圖2. NVIDIA Isaac AMR平臺專為企業(yè)級和云就緒打造?？梢酝ㄟ^NVIDIA Fleet Command在EGX服務(wù)器上安全部署和管理Isaac AMR平臺中的各種NVIDIA技術(shù)。
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