[经验] 如何打造一款服务型机器人

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发表于 2017-8-11 15:21:51   484 查看 5 回复 显示全部楼层 倒序浏览
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如何打造一款服务型机器人

发布人:郭向梅  联系方式:0312-3102650-609  发布时间:2017-8-11

最近几年,机器人相关的话题被炒的火热。在小编儿时的记忆中,认为机器人只有两类,一类是动画片里的变形金刚和高达,它们是具有强大破坏力的战争机器;另一类是漫画中的经典形象机器猫,这是具有独立思考能力与智慧的人工智能机器人。近些年,随着荧幕上变形金刚真人版和环太平洋等机器人主题大片的热映,以及如超能陆战队里大白这类萌获千万粉丝心的可爱机器人形象的出现,大众对于机器人的喜爱程度和热度一直都是有增未减。然而这些机器人终归只是活跃于荧幕与书中的虚构形象,现实生活中的机器人,好像离我们还很远很远。

那么问题来了,难道我们身边真的不存在机器人吗?对于这个问题,我相信各位一定有不同的答案。小编也认为,这个问题答案既可以是肯定的,也可以是否定的。为什么这么说呢?因为这要看我们如何理解机器人这个概念。认为我们身边不存在机器人的同学们,一定觉得机器人既然被称为机器“人”,那就一定要有类人的特性,它既需要拥有类似于人的躯体与外观,又需要拥有人一样的智慧与大脑。就好比工业制造上的机械手和机械臂,被称为工业机器人,但是他们的运动方式都是按照预设的程序进行,没有独立的思考能力,更应该被称为“机械人”;而打败人类围棋高手的人工智能程序AlphaGo,虽然看似拥有超越人类的智慧,但是其本质只是拥有强大运算能力的几种算法的系统集合,并无真正人类的“智慧”。至于网络上那些造型各异的唱唱歌跳跳舞的机器人,更多只是个玩具。虽然阿西莫夫在上个世纪四十年代就在书中描绘出了拥有高度人工智能的类人型机器人,甚至提出了机器人要遵循的三大定律,但是半个多世纪过去了,世上还是没有出现拥有高度智慧和独立思考能力的人工智能型机器人。

下面再说说机器人为何又存在。我们在淘宝上随便输入机器人几个字,铺天盖地的各种玩具,各种扫地机就会席卷而来;春节晚会上一群国产Alpha机器人玩具配合着孙楠的歌声在舞台上跳着舞;小编去银行办个业务还会遇到一个造型雷人的犹如行走的电脑一样奇怪的自助终端机器人跟你打招呼。各种机器人相关的新闻也是层出不穷,什么高交会机器人伤人事件,什么国产美女机器人亮相等各种吸引人的眼球。虽然这些机器人离我们想象的机器人不论从功能性还是智能性上面都相差甚远,但是人家毕竟叫机器人对不对?囧

不过话说回来,任何行业和产品都有它的发展期,机器人市场的需求与潜力是非常巨大的,不论从工业上还是商业上,不论是商用还是民用,机器人未来一定会对我们的生活与生产提供极大的便利,就像PC和手机那样。

刚才小编就说过了,在银行里见过一台长相奇葩的自助终端机器人,其实这类机器人现在在商业场所并不少见,如商场、餐馆、书店、游乐场等。而且小编留意到,现在商业机器人设计、制造相关的公司如雨后春笋般的突然之间就多了起来。相信大家一定都看到了商业机器人市场所蕴含的巨大潜力和商机。但是呢,很多公司其实并没有相关经验,想设计一款机器人也不知道从何入手,那么今天小编就以商业服务机器人为例子,为大家介绍一下如何设计出一款机器人。

商业服务机器人种类与用途很多,银行里面,它可以作为办理业务的自助终端;餐馆之中,可以作为活跃气氛的点餐机;放在酒店,可以充当自助查询台;放在商场,则可以作为智能导航和电子标牌。商业服务机器人最大的特点就是提供良好的人机交互体验,虽然他们不具有真正的人工智能,但是通过友好的人机界面和语音交互等一样可以给人提供非常不错的人机交互体验。

这里我们把商业服务机器人大体分解为两部分:上位机和下位机。一般不需要移动的静态机器人仅需要上位机即可,需要移动的动态机器人则需要加入下位机。先来说说上位机。机器人的上位机是构成机器人整体最主要的一个部分,它负责直接给下位机或其他外设发出指令进行控制,同时也负责人机交互功能的实现。目前市面上机器人的上位机多采用架构的工控机或ARM架构的嵌入式平台。而X86架构的工控机和ARM架构的嵌入式平台小编更推荐后者,原因有三:其一是ARM架构的嵌入式平台体积要远远小于X86架构的工控机,对于机器人的结构设计和外观设计都更加方便;第二是ARM架构要比X86架构的功耗低很多,在没有外接电源的情况下相同容量的供电模块ARM架构平台的续航时间要远大于X86架构的工控机;第三是ARM架构的嵌入式平台成本要普遍低于X86架构的工控机,这也是最重要的一点。这里小编推荐一款十分适合做为机器人上位机的ARM架构嵌入式平台,它就是飞凌嵌入式推出的搭载了SAMSUNG Cortex-A53架构八核S5P6818处理器的嵌入式核心板:FET6818-C核心板。

基于飞凌FET6818-C核心板,机器人上位机方案实现如下:

运行Android5.1系统

LVDS:1路,配10.1吋电容触摸屏

RS232:5路,分别接热敏打印机(内置式),红外传感器和扫码枪;2路与下位机通讯

I2S:2路,1路用作音频输出(内置功放或小喇叭),1路用作MIC(配合讯飞语音识别模块)

WIFI:1路,用于无线连接

DVP摄像头:1路,OV5650 500W像素高清摄像头

以太网:1路,用于有线连接

此套方案通用性强,扩展性强。以FET6818-C核心板作为主控,设计外围电路时,可以灵活的删减或添加所需功能。10.1吋电容触摸屏可以带来优秀的人机界面和流畅的操作性。系统采用商业主流操作系统Android,方便进行APP程序的开发和移植。同时该上位 机方案具备多种人机交互体验方式:

1.语音交互:利用内置6个环麦,配合讯飞语音模块,可精准识别语音指令,APP程序作出智能回答,通过和机器人对话的形式就能得到反馈结果。

2.触屏交互:用户可直接用触屏操作的形式在显示面板上进行操作。

3.人脸识别:搭载DVP高清摄像头,可通过人脸识别程序进行一系列人机行为。

此方案还集成了扫码枪,可用于扫描二维码或条形码,提供商业服务机器人的多样化需求;内置的热敏打印机可为用户打印业务单据等;红外传感器则自动识别前方是否站人,以便于自动启动服务或招待功能(如播报欢迎语音和显示欢迎画面等)

飞凌嵌入式S5P6818系列下FET6818-C核心板性能强劲,提供8*1.2GHz的运行主频,1G的DDR3运行内存以及8G的EMMC存储,同时企业级的板卡品质使其稳定性大大优于一般消费类电子的电路设计,而且如果不需要移动,作为静态展示的商业服务机器人,用这套方案再加上外壳就可以了,可以极大缩短机器人的开发周期。

下面再来说说机器人的下位机。下位机的职能相对来说简单多了,它主要负责机器人的运动控制,通过接收上位机的指令,控制多轴电机等,用以实现机器人的移动和肢体的展示等,用STM32或DSP居多,这一部分的电路设计要看机器人最终实现哪种运动方式,然后根据运动方式进行设计,没有统一的标准,网上可以查阅的资料也很多,这里就不再过多阐述。

总体来说,商业服务机器人其实没有我们想象的那么复杂,而飞凌提供的FET6818-C方案,一定可以帮助您更快更好地设计出自己的机器人产品。




总工程师

发表于 2017-8-14 09:45:02  
灰常不错的创意的啊,
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总工程师

发表于 2017-8-14 09:45:18  

PCB在线计价下单

板子大小:

cm
X
cm

层数:

2

板子数量:

10

厚度:

1.6
天朝那么多牛人,
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总工程师

发表于 2017-8-14 09:45:32  
站出来几个,搞出来
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总工程师

发表于 2017-8-14 09:45:56  
不要总躲在侵略者的后面
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总工程师

发表于 2017-8-14 09:46:11  
畏畏缩缩的,不敢上前
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