Por Eric Yu, xxxxxx, ADLINK
Los robots de servicio están ganando protagonismo a medida que las empresas buscan fórmulas inventivas para mejorar la eficacia operativa, garantizar la precisión, aumentar la rapidez y elevar los niveles de seguridad. De acuerdo con la Federación Internacional de Robótica (IFR), las seis principales áreas de aplicación son el transporte y la logística, el mantenimiento y la inspección, la sanidad, la hostelería, la limpieza profesional y la agricultura. En los últimos tiempos, la escasez de mano de obra y las secuelas de la pandemia han contribuido significativamente a acelerar su despliegue. Los avances tecnológicos y el notable aumento del rendimiento computacional de la inteligencia artificial (IA) están mejorando las aplicaciones ya existentes, una de las cuales es el crecimiento de los sistemas autónomos.
El desarrollo de sistemas autónomos es uno de nuestros retos de IA más complejos. Se trata de complicados sistemas que requieren varios niveles de procesamiento especializado o capacidades de procesamiento dedicadas para responder a los requisitos de rendimiento y potencia de cada aplicación. La plataforma NVIDIA Jetson AGX proporciona a los desarrolladores una serie de bloques de procesamiento, en combinación con una gran flexibilidad en el software, que han sido diseñados específicamente para adaptarse a sus necesidades.
Como socio preferente de NVIDIA, ADLINK ha desarrollado su conjunto de plataformas de inferencia de IA DLAP y el controlador robótico ROSCube-X basándose en la tecnología Jetson AGX Xavier de NVIDIA, capaz de procesar hasta 32 billones de operaciones por segundo (TOPS). Ambas plataformas se han desplegado ampliamente en diversos sectores de todo el mundo, lo que facilita el diseño y el desarrollo a los integradores de sistemas autónomos.
Figura 1: Presentamos la plataforma de IA en el borde DLAP-411 de ADLINK para la aceleración del aprendizaje profundo y el controlador robótico integrado ROSCube-X RQX-590
En la actualidad, estamos asistiendo a una nueva era de sistemas autónomos que necesitan magnitudes de rendimiento computacional de IA cada vez mayores para satisfacer las crecientes necesidades de percepción multisensor, cartografía y localización, planificación y control de trayectorias, conciencia del entorno y seguridad avanzada con funciones de redundancia. El módulo Jetson AGX Orin, el miembro más reciente de la familia Jetson AGX de NVIDIA, supone un paso de gigante en el rendimiento computacional de la IA para aplicaciones de sistemas autónomos, ya que ofrece hasta 275 TOPS y cuenta con un balance energético de 15 W a 60 W. Esto proporciona a los integradores de sistemas hasta ocho veces más rendimiento que el módulo Jetson AGX Xavier de la generación anterior, pero con idéntico índice de compactación.
El módulo resuelve las necesidades de los sistemas complejos de IA en el borde y es compatible con el kit de desarrollo de software (SDK) NVIDIA JetPack y las plataformas de software específicas para aplicaciones, incluida la plataforma de robótica Isaac. ADLINK ha integrado este último módulo en su plataforma de IA en el borde DLAP-411-Orin y en el controlador robótico integrado ROSCube-X de la serie RQX-590. Veamos cómo pueden implementarse en las aplicaciones de futura generación.
Robots autónomos basados en IA para mejorar los procesos de producción
Un ejemplo de ello es la utilización de sistemas autónomos en la industria del automóvil a fin de mejorar la logística y los procesos de producción. Con el objetivo de que los clientes puedan determinar mejor lo que desean y pueden esperar de su nueva adquisición, los fabricantes de automóviles están empezando a ofrecer una amplia variedad de opciones para cada modelo. Esta gran cantidad de variables en la producción se manifiesta en forma de enormes desafíos logísticos.
Si bien los vehículos de guiado automático (AGV) logran transportar piezas a la cadena de montaje, carecen de los brazos robóticos, la inteligencia y la flexibilidad necesarios para cargar y descargar por sí mismos. Dado que dependen de vías o rutas predeterminadas para desplazarse de un lugar a otro, los AGV no tienen la capacidad para planificar y desplazarse por ellas de forma eficaz y, con frecuencia, precisan de la supervisión de un operario.
Por otro lado, los robots móviles autónomos (AMR) utilizan una combinación avanzada de sensores y cámaras, comunicación inalámbrica y capacidad computacional de IA con aprendizaje automático (ML). Los algoritmos de IA permiten la localización y el mapeo simultáneos (SLAM), la navegación y el guiado, la prevención de colisiones y la estimación de la posición de los objetos. A diferencia de los AGV, los AMR pueden moverse tanto de forma independiente como colectiva por su entorno y completar las tareas sin intervención humana. En última instancia, los AMR ofrecen a los fabricantes de automóviles una mayor flexibilidad y una automatización más ágil en comparación con sus predecesores.
Para realizar estos cálculos de IA tan complejos y con tal cantidad de datos de forma fiable y rápida, se necesita una plataforma computacional de IA en el borde resistente, capaz de soportar las duras condiciones de una cadena de montaje, como podrían ser las fuertes vibraciones o los impactos físicos. La plataforma DLAP-411-Orin de IA en el borde de ADLINK ejecuta estos cálculos de IA a altas velocidades, tomando la información de procesamiento de distintos sensores, incluidos lídares y cámaras con gran cantidad de datos. La plataforma también tiene en cuenta las limitaciones de tamaño, peso y potencia (SWaP) de los AMR, como, por ejemplo, la necesidad de trabajar con una única carga de batería durante al menos un turno completo.
El software de flotas basado en la nube gestiona los AMR, asignando tareas en función de la disponibilidad y la ubicación, aumentando la eficiencia y la productividad, así como su capacidad para trabajar conjuntamente tanto entre ellos como con los seres humanos. Los operarios de la fábrica ya no necesitan realizar tareas de carga repetitivas ni supervisar los AGV, lo que les permite centrarse en sus actividades principales.
IA para la conducción autónoma
La conducción autónoma está captando la atención como una de las soluciones para reducir el riesgo de accidentes de tráfico causados por errores humanos. A medida que el automóvil del futuro avance hacia una conducción totalmente autónoma, aumentará exponencialmente el uso de tecnologías de sensores para una SLAM más precisa, así como para la navegación y el guiado, la evitación de colisiones y la estimación de la posición de los objetos en tiempo real, lo que constituye otra de las aplicaciones de visión intensiva de la IA.
Figura 2: La conducción autónoma ya es una realidad gracias al controlador robótico integrado ROSCube-X RQX-590 de ADLINK, que admite hasta ocho cámaras GMSL 2 perfectamente sincronizadas y datos lídar
El controlador robótico integrado de última generación ROSCube-X Serie RQX-590 de ADLINK responde a estas necesidades de computación de IA con un rendimiento de hasta 200 TOPS. Con un consumo de energía de tan solo 40 W, el controlador proporciona un excelente rendimiento por vatio. Además, su resistente controlador cuenta con una extensión de E/S para la conectividad inalámbrica 5G con la nube para servicios de vehículo a todo (V2X), lo que permite una creciente variedad de funciones operativas y de seguridad.
El controlador ofrece una solución integral con deserializadores GMSL incorporados para hasta ocho entradas de cámara GMSL 2 de automoción perfectamente sincronizadas y un paquete de compatibilidad de placa (BSP) preinstalado con controladores para las cámaras seleccionadas. Asimismo, también admite señales PPS/GPS externas a los datos de la cámara a través de otros sensores, como, por ejemplo, el lídar, presentes en otros sistemas. La combinación de los datos de múltiples cámaras y lídares con los servicios V2X permite al vehículo autónomo circular con seguridad por zonas urbanas densamente pobladas.
Conclusión
Los productos de Orin consiguen superar los retos de despliegue de la IA, mejorando su capacidad de percepción y acelerando la implantación de los vehículos autónomos y los proyectos de fabricación inteligente de los clientes. La plataforma de IA en el borde DLAP-411-Orin de última generación de ADLINK y el controlador robótico integrado de la serie RQX-590, equipados con el módulo Jetson AGX Orin de NVIDIA, facilitan el desarrollo y las pruebas de sistemas robóticos y de IA con gran cantidad de datos. Para obtener más información, visite la plataforma de inferencia de IA NVIDIA Jetson DLAP de ADLINK.
