AGV、AMR 和自動堆高機正在改變物流和物料處理產業。由於配送中心面臨更高的需求和更快的運輸時間,自動化不再是前瞻性的選項,而是營運的必要條件。這些移動機器人平台正在重塑貨物的揀選、分類和運輸方式,以顯著提高倉庫生產力。
這項轉型的核心不僅是機器人技術,還有智慧邊緣運算。從感知感測器處理即時數據、執行複雜的 AI 模型,以及在動態倉庫環境中可靠運作的能力,對於可擴展的自主性至關重要。
本案例研究探討一家領先的機器人技術公司,如何成功將 Premio 的堅固耐用 RCO-6000-RPL 系列改裝到其 AMR 和 AGV 平台中,以將其 AI 驅動的移動解決方案推向市場。此次合作代表了從原型到生產的飛躍,由專為工業自動化嚴苛現實而設計的邊緣運算提供支援。
公司背景
為因應不斷成長的電子商務需求、不斷增加的處理量壓力和勞動力短缺,這家機器人公司設計了一系列靈活的移動機器人解決方案。 透過自主堆高機、料箱檢索系統和混合機器人平台的產品組合,其任務是透過部署自主移動機器人車隊來自動化供應鏈中的重複性和勞動密集型任務。
雖然他們的軟體定義機器人架構在早期模擬和試驗中得到驗證,但將解決方案擴展以進行商業部署,需要一個能夠支援即時邊緣推論、多功能連接和關鍵任務可靠性的硬體基礎。
挑戰
從軟體原型過渡到可投入生產的機器人系統,伴隨許多技術複雜性。該公司最初的概念驗證是基於消費級硬體,足以用於實驗室測試,但不適用於可靠性和正常運行時間至關重要的操作環境。他們的工程團隊面臨以下核心挑戰:
即時 AI 推論要求
對於全自主操作,機器人系統需要使用先進的 AI 模型持續處理和解釋真實世界的數據。這些模型包括用於視覺感知的深度學習演算法,例如用於即時偵測棧板、障礙物、工作人員和車道標記的卷積神經網路 (CNN)。雖然傳統的雲端運算基礎設施可用於處理這些密集的工作負載,但對於關鍵任務、對延遲敏感的部署來說,這是不可行的。
雖然該機器人公司的概念驗證使用了高效能 GPU,但它缺乏在封閉式移動平台中進行持續推論循環所需的堅固散熱設計。此外,消費級硬體的短生命週期和有限支援對可擴展性和長期永續性構成風險。
高密度連接需求
自主機器人設計有多達八個 PoE (乙太網路供電) 視覺攝影機,以提供 360 度情境感知,從而實現物體偵測、環境映射等功能。連接如此多的視覺攝影機帶來了重大挑戰,因為需要多個感測器同時連接並傳送必要的視訊數據。市售系統通常缺乏對所需 PoE 埠數量的支援,在某些情況下甚至根本不支援 PoE。整合和支援多個 PoE 攝影機的挑戰,構成了相當大的障礙。
工業和移動部署困難
在快節奏的配送中心和廣闊的倉庫中運行,帶來了超出傳統運算系統設計承受範圍的環境壓力。AGV 和 AMR 經歷持續的振動和方向移動,預計能夠承受嚴苛的倉庫環境。該機器人公司需要一款邊緣電腦,不僅能夠在這些惡劣條件下運行,還能夠整合到自主機器人本身。
解決方案
在對公司的功能要求和部署限制進行深入評估後,Premio 推薦了 RCO-6000-RPL 系列,這是我們的旗艦 AI 邊緣推理電腦,專為在惡劣的邊緣部署中處理複雜的推理工作負載而設計。 它在類似的應用中已經證明了其能力,包括自動 B2B 配送車輛和自動堆高機解決方案。 讓我們探討其模組化、高效能處理能力和工業可靠性如何使其成為這家機器人公司從原型設計過渡到全面生產的理想選擇。
即時處理能力
為了在不依賴持續雲端連線的情況下支援自主操作,需要在機器人平台上直接進行即時資料處理。RCO-6000-RPL 配置了第 13 代 Intel® Core™ 處理器,其特色是採用高效能混合架構,可優化資源分配和任務執行。這種混合核心設計引入了用於優先處理密集工作負載的效能 (P) 核心和用於多任務管理的效率 (E) 核心。至於 RAM,它利用了 64GB 的DDR5 記憶體,與其前身相比,吞吐量增加了一倍,可同時緩衝多通道視訊串流和大量感測器資料。
利用 EDGEBoost 節點加速邊緣 AI
為了支援進階 AI 推理,RCO-6000-RPL 利用 EDGEBoost 節點整合了 NVIDIA® RTX™ 4000 Ada GPU,提供 20GB GDDR6 記憶體和高達 327.6 TFLOPS 的張量效能。這款專業級加速器能夠即時執行深度神經網路,用於視覺辨識、物件偵測和空間映射。憑藉 130W TDP 和纖薄的單插槽外形尺寸,RTX 4000 Ada 針對自主機器人典型的狹小空間進行了優化,在不影響散熱效能或能源效率的情況下提供高運算密度。
EDGEBoost I/O 技術實現可擴展連線能力
為了容納用於情境感知、障礙物偵測和環境映射的最多八個 PoE 視覺攝影機,Premio 為該系統配備了雙 EDGEBoost I/O (EBIO) 模組。這使得機器人平台能夠支援同步、高頻寬的視訊輸入,同時直接透過乙太網路連線供電。模組化 EBIO 設計降低了整合複雜性,並賦予公司靈活性,可以在不同的機器人車輛中自訂 I/O 配置,而無需進行 OEM 級的重新設計。
內建車輛通訊和無線連線
RCO-6000-RPL 具備內建的 CAN 總線介面,用於與感測器、馬達控制器和致動器進行標準化通訊,實現與行動機器人系統的無縫整合。它還支援用於 Wi-Fi、LTE 或 5G 連線的無線模組,允許機器人傳輸遙測資料,並與混合雲網路連接。這種有線和無線通訊的雙重支援確保了每個自主單元與中央管理基礎設施之間穩定的資料流。
堅固耐用。隨時可用。
RCO-6000-RPL 專為堅固的工業環境設計,採用無風扇和無纜線設計,經過 MIL-STD-810G 標準測試,具備抗震和抗振動能力,並可在 -25°C 至 70°C 的寬廣溫度範圍內可靠運行。其 9-48VDC 電源輸入支援行動機器人常見的不穩定電源環境,並提供過壓、反極性和電湧保護。這些堅固耐用的特性確保系統在高移動情境下能持續運行,最大限度地減少停機時間,並最大限度地提高倉庫和物流環境中的性能。
效益
透過與 Premio 直接合作作為其邊緣硬體夥伴,這家機器人技術公司獲得了一個長期解決方案,實現了更快的部署、降低了工程開銷並提高了系統可靠性。
嵌入式產品壽命長
Premio 的工業電腦設計具有長的產品生命週期,確保在長期的部署期間硬體的一致性。這使得這家機器人公司能夠在其產品線上進行標準化,而無需擔心中期淘汰或重新驗證的工作。
符合規範與部署信心
Premio 的系統符合 NDAA 和 TAA 法規要求,並通過 UL 認證,為在受監管或安全敏感環境中部署提供安心。這些認證透過減少額外測試或元件採購延遲的需求,加速了上市時間。
值得信賴的工程合作夥伴關係
除了硬體之外,該公司還受益於 Premio 的工程專業知識、靈活的供應鏈以及在惡劣邊緣部署方面的豐富經驗。Premio 支援客製化 I/O 配置和預先驗證的 GPU 解決方案的能力,有助於減少整合和測試所花費的時間。