我们并不是最近唯一谈论机器人运动规划的人。今年一些引人入胜的发展意味着动态规划是一个热门话题!
运动规划并不是一个新话题……远不是。从很早以前现代机器人技术的开端(大约在20世纪60年代)，研究人员和工程师一直在寻找改进机器人轨迹规划的方法。
已经取得了很大的进展。算法的改进是缓慢而肯定的。机器人已经逐渐能够自动规划自己的路线，而不会撞到东西。
但是，最近在运动规划技术方面出现了一系列的活动。具体来说，有几种新技术有助于实现实时运动规划。与以前的软件进步不同，这些新的规划器使用专门为运动规划设计的专用硬件。
我们最近一直在思考动作规划，因为我们在最新版本的RoboDK中添加了一个动作规划器。然而，这些新的硬件技术从一个全新的角度来解决这个问题。
为什么需要硬件运动规划?
运动规划器的传统问题是它们太慢了，有时非常慢。如果你提前计划机器人的动作(就像你在RoboDK中使用机器人的情况一样)，这绝对是好的，但如果你想让机器人实时做出反应，这就不是很好了。
人们越来越需要能够“在当下”做出反应并改变计划的行动计划者。像来自波士顿动力公司的阿特拉斯这样的机器人终于克服了一些阻碍机器人多年的重大物理挑战机器人现在可以轻松地跑、跳和后空翻。但是，如果机器人每次需要重新规划路线时都必须停下来等待30分钟，那么这些物理上的进步基本上是无用的。
尽管运动规划算法在过去十年中有了巨大的进步，但使用机器人的车载计算机实时规划路线仍然几乎是不可能的。
这就是这些新的硬件运动规划器的用武之地。在过去的几年里，研究人员一直在努力寻找将运动规划中计算量很大的部分卸载到专用硬件上的方法。
4趋势运动规划技术
以下是目前正在为机器人开发的四种新的基于硬件的运动规划器:
1.快速的计划
实时机器人被列为“2019年值得关注的10家机器人初创公司在今年年初的《机器人报告》中。他们最近获得了200万美元的种子基金。
该公司的产品“RapidPlan”是一款专门为机器人和自动驾驶汽车的运动规划设计的处理器。根据团队的说法，对于少于3000条边的路线图，处理器可以在一毫秒内解决运动规划问题。这是一个很好的开始，但该团队表示，在处理器适合实时引导自动驾驶汽车之前，他们需要增加这个数字。
不确定“路线图”是什么?查看我们之前的文章介绍运动规划。
2.搜救SoC
英特尔的搜索与救援SoC(片上系统)就是其中之一三种硬件运动规划器这是在2019年2月的国际固态电路会议(ISSCC)上宣布的。
该芯片针对的是尺寸和能量有限的小型移动机器人。它的运动规划是由一个专用加速器实现的。除此之外，芯片包括控制小型机器人所需的所有计算能力，包括实时传感和处理、电源管理、驱动和通信。
虽然目前仅限于移动机器人，但英特尔团队希望将芯片的功能扩展到无人机上。
3.波电脑
在ISSCC 2019上宣布的第二款芯片由明尼苏达大学的一个团队开发。与前两个例子不同，他们的硬件并不局限于运动规划。它可以用于更多的应用程序。
Wave Computer是一种固态芯片，专门用于运行a *算法。
A*搜索算法是一种经典的寻路算法，在寻路应用中有着广泛的应用。它可以实现高性能和准确性，但它可能是能源密集型的。该团队表示，他们的芯片比在计算机和图形处理器上使用相同的算法节能约100万倍。
4.的监狱
ISSCC 2019上宣布的最后一款芯片是密歇根大学研究人员的SLAMmer。
顾名思义，它使用同步定位和映射(SLAM)。这是一款专用芯片，在移动车辆中使用时，SLAM的准确率达到97.9%。
大满贯如果你没听说过，这是机器人技术中一个非常棘手的计算问题，它涉及到仅使用机器人传感器的数据来绘制未知环境的地图。该算法实时绘制地图，同时定位机器人在地图中的位置。
SLAMmer并不是一个专门的动作规划芯片。然而，如果没有一个好的地图，运动规划器就什么也做不了。
实时运动规划的未来
目前，运动规划所需的大量计算通常被上传到“云端”。这种方法有时可以实现实时性能，但前提是你的机器人有完美的互联网连接，并且不需要发送太多数据。然而，从长远来看，这不是一个可行的解决方案。
硬件运动规划器当然可以解决这个问题。对于实时运动规划至关重要的应用，例如自动驾驶汽车，这种类型的专用硬件是一个很好的选择。
如何为自己尝试运动规划
在工业世界杯2022美洲预选赛直播机器人中，我们不需要实时运动规划。事实上，在工业环境中，即时生成计划实际上是危险的。
我们真正需要的是一个运动规划器，它可以帮助我们规划机器人的应用。这正是我们在最新版本的RoboDK中包含的内容。
你现在可以尝试我们的新的运动规划自己!
请查看文档有关如何开始的详细信息。
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