在人力成本不断提升、疫情不确定性等因素的影响下,服务机器人的市场需求日益增加。在餐厅、酒店、商场、医院、写字楼等场景,我们都能看到服务机器人的身影。据统计,2021年中国服务机器人产量921.44万套,同比增长48.9%。

随着服务机器人应用不断深化,行业对服务机器人的智能化水平提出新的要求。除了需要实现基础的自主定位、云端建图、路径规划等功能外,还要能够根据外部环境变化作出不同反应。

而要实现更高阶的智能水平,就离不开机器视觉。只有机器人能够“看见”并且“看懂”周围环境,才能实现更智能的交互。因此,越来越多的厂商在机器人身上加装视觉传感装置,并且应用部署各类计算机视觉算法。

这些下游应用的变化,深刻影响着位于产业链上游的芯片领域。

从通用CPU到CPU+AI视觉加速卡

在发展初期,服务机器人大多采用激光雷达来感知环境,使用的算法也主要停留在激光SLAM算法。这时,厂商只需要采用通用CPU,就能基本能够满足机器人对算力的需求。

但随着机器人部署的各类传感器(尤其是视觉传感器)越来越多,需要的算法也越来越复杂,传统的通用CPU无法满足机器人日益增长的算力需求以及实时、低功耗计算的需求,因此机器人厂商纷纷开始采用AI芯片,机器人也成为AI芯片落地的重要领域。

AI芯片在机器人领域的应用可以分为“两步走”。第一步是在有原有通用CPU的基础上,以AI加速卡扩展的方式,实现对原有硬件和系统的低成本利旧升级,让机器人能够快速部署应用视觉算法。第二步是直接采用场景化的嵌入式异构芯片,实现更大规模、更高效的视觉AI计算。

当前,机器人市场上存在两种需求并存的情况。既有直接采用单芯片SoC方案的厂商,但也存在大量需要以低成本利旧升级的厂商。针对后者的需求,云天励飞基于自研AI芯片DeepEye1000打造了Mini PCIe AI加速卡,能够快速满足机器人厂商对现有产品和方案智能升级的需求。

即插即用,快享智能

据了解,云天励飞自研AI芯片DeepEye1000采用22nm制程工艺,单芯片提供2Tops可编程运算能力,能耗比高达2Tops/W,工业级宽温在-40℃至+85℃之间。

该芯片具有可编程、高效率、智升级等特点。应用云天励飞DeepEye1000的厂商不仅能够直接应用云天励飞自研的上百种计算机视觉算法,也能够通过云天励飞的开放的工具链,搭载自研或第三方厂商的算法。

目前,云天励飞已与普渡科技、赛特智能等机器人厂商合作,基于DeepEye1000打造的加速卡IPU-X100已运用在送餐机器人、消杀机器人等多种类型的服务机器人中,在不改动机器人现有方案的基础上,帮助机器人快速实现AI能力的扩展。

基于DeepEye1000的加速卡IPU-X100

此外,加速卡还能够将传统CPU的部分算力卸载到AI处理器上,缓解CPU资源占用的问题,帮助机器人厂商突破现有CPU的资源瓶颈,让机器人在保障基础系统顺畅运行的同时,又能具备更多智能化能力。

为机器人打造视觉中枢大脑

云天励飞是为数不多的自成立之初就坚持自研AI芯片的人工智能企业,凭借领先的计算机视觉技术,云天励飞在数字城市、人居生活等诸多领域实现业务落地,也正因为接触了大量的实战业务,云天励飞在算法和芯片研发上,都更理解场景的需求。

未来,机器人将朝着更高阶的智能发展,计算机视觉除了在机器人迎宾、精准广告等领域应用外,还将与激光雷达等传感器进行融合,在视觉感知和vSLAM领域发挥更大的作用。在运行过程中,不仅能够知道眼前存在障碍物,还能知道眼前的障碍物是什么,以及如何做出反应,让机器人更加智能化。

据悉,未来云天励飞也将跟随机器人产业发展趋势,推出更高算力、更低功耗、更高集成度的SoC芯片,充分发挥自身在计算机视觉领域的长处,为机器人打造视觉中枢大脑。