Bu içerik Analog Devices Inc. tarafından desteklenmektedir.
(Görsel: Analog Devices Inc. tarafından sağlanmıştır.)
Birkaç yıl önce, birçok site sahibi bir robotun A noktasından B noktasına hareket etmesinden memnundu. Artık bu yeterli değil. Bugünün robotları daha hızlı hareket etmeleri, daha dinamik ortamlarda çalışmaları ve yolda daha fazla engelle başa çıkmaları isteniyor. Bu talepler arttıkça, navigasyon ve mekansal farkındalık için görsel sistemler vazgeçilmez hale geliyor.
“En büyük zorluk artık sadece görüntü kalitesi değil,” diyor gömülü sistem geliştiricisi Advantech'ten robotik lideri Stephen Liu. “Bu, sistem düzeyinde orkestrasyon. Sensör sayısı arttıkça, robotik OEM'lerin bant genişliğini, gecikmeyi, senkronizasyonu ve hesaplamayı aynı anda yönetmesi gerekiyor.”
Bu sistemler gerçek zamanlı olarak büyük miktarda veri taşır ve eğer arayüzler verimliliği sürdüremezse, algılama kararsız hale gelir. Sensör füzyonu da hassas zamanlamaya bağlıdır; kameralar, lidarlar ve IMU'lar arasındaki birkaç milisaniyelik kayma bile navigasyon doğruluğunu bozabilir.
“Robotlar sadece görmüyorlar - anında karar vermek ve hareket etmek zorundalar,” diyor Liu. “Bu belirleyici performansı sağlamak için GPU, MPU'lar ve gerçek zamanlı işletim sistemi arasında çok fazla koordinasyon gerektiriyor.”
Zorlu ortamlarda, talepler daha da zor hale geliyor. Robotlar, titreşim, toz, su ve aşırı sıcaklıklar arasında performanslarını sürdürmek zorunda kalabilirken, aynı zamanda kompakt tasarımlar içinde kabloları yönlendirmek zorundalar.
“Kablo uzunluğu arttıkça, bağlantı elemanları zorlanıyor ve ESD parazitleri çok daha fazla endişe kaynağı haline geliyor,” diyor Liu. “Özellikle dayanıklı durumlar için çok stabil senkronize görsel girdi ve uzun mesafe görsel iletimine ihtiyacımız var.”
Robotik sektöründe bu görsel mimarileri desteklemek için uygulanan bir teknoloji GMSL'dir.
“GMSL, çoklu kamera robotikleri için bir oyun değiştiricidir,” diyor Liu. “Yüksek çözünürlüklü video, kontrol sinyalleri ve senkronizasyonu tek bir hafif kablo üzerinden, güvenilir bir şekilde ve çok düşük gecikme ile taşıyabilirsiniz. Bu, kablolama karmaşıklığını dramatik şekilde azaltır, EMI direncini artırır ve hassas donanım düzeyinde zaman senkronizasyonunu destekler. Entegrasyon açısından bakıldığında, sistem tasarımını da basitleştirebilir.”
Benzer mimariler yıllardır otomotiv sistemlerinde kullanılmaktadır. GMSL ekosistemi olgunlaştıkça, tasarım yaklaşımları robotik alana kaydırılmıştır.
“Bu geçiş çok doğal,” diyor Liu. “ADAS ve otonom sürüş gibi otomotiv sistemleri, robotların bugün karşılaştığı birçok aynı sorunu zaten çözdü; çoklu senkronize kameralar, uzun kablo hatları, zorlu çalışma koşulları gibi. Depolarda, çiftliklerde veya şehirlerde çalışan robotlar aslında araçlar gibidir. Hızlı hareket ederler, uzun saatler çalışırlar ve algılama hatalarına tahammül edemezler. Bu nedenle otomotiv sınıfı GMSL teknolojilerini robotik alana getirerek, ekipler kanıtlanmış dayanıklılık, belirleyici gecikme ve ölçeklenebilirlik elde eder.”
Bu sistemler artık sadece kavramsal kanıt (POC) çalışmalarla sınırlı değil - birçok robot zaten üretimde GMSL teknolojisine güveniyor. Liu'nun yönettiği robotik fırsatların yaklaşık üçte biri GMSL kameralarını kullanıyor veya değerlendiriyor. Depo AMR'lerinde ivme kazandıktan sonra, teknoloji, insansı robotlar ve toplama istasyonları gibi platformlara yayılmakta ve tarım ile belirli sağlık uygulamalarında artan bir benimseme ile birlikte ilerlemektedir. İnşaat alanlarında, robotik teknolojiler ağır makinelerin etrafında güvenliği ve verimliliği artırmak için uygulanmaktadır.
ADI, kavramdan dağıtıma giden yolu kısaltan güçlü bir GMSL ekosistemine sahiptir. Düşük seviyeli kamera entegrasyonu ve
