Merancang robot otonom yang lebih aman, cerdas, dan efisien

Artikel berikut awalnya diterbitkan ke ElectronicProducts.com

Robot otonom adalah mesin cerdas yang dapat memahami dan menavigasi melalui lingkungannya tanpa kendali atau campur tangan manusia. Meskipun teknologi robot otonom relatif muda, ada banyak kasus penggunaan robot otonom yang berbeda di pabrik, gudang, kota, dan rumah. Misalnya, robot otonom dapat digunakan untuk mengangkut barang di sekitar gudang, atau melakukan pengiriman jarak jauh, sementara jenis robot otonom lainnya dapat menyedot debu rumah atau memotong rumput.

Otonomi mengharuskan robot dapat merasakan dan mengarahkan diri mereka sendiri dalam lingkungan yang dipetakan, secara dinamis mendeteksi rintangan di sekitar mereka, melacak rintangan tersebut, merencanakan rute mereka untuk mencapai tujuan tertentu, dan mengendalikan kendaraan untuk mengikuti rencana itu. Selain itu, robot harus melakukan tugas ini hanya jika aman untuk melakukannya, menghindari situasi yang menimbulkan risiko bagi manusia, properti, atau sistem otonom itu sendiri.

Dengan robot yang bekerja lebih dekat dengan manusia daripada sebelumnya, mereka tidak hanya harus otonom, bergerak, dan hemat energi, tetapi juga memenuhi persyaratan keselamatan fungsional. Sensor, prosesor, dan perangkat kontrol dapat membantu desainer mencapai persyaratan ketat standar keselamatan fungsional, seperti International Electrotechnical Commission (IEC) 61508.

Pertimbangan untuk penginderaan pada robot otonom

Robot tanpa sensor pasti akan menabrak rintangan, termasuk dinding, robot lain, atau manusia, dan berpotensi mengakibatkan cedera serius. Ada beberapa jenis sensor berbeda yang dapat membantu mengatasi tantangan yang ditimbulkan oleh robot otonom.

Sensor penglihatan secara dekat meniru penglihatan dan persepsi manusia. Sistem visi dapat mengatasi tantangan lokalisasi, deteksi hambatan, dan penghindaran tabrakan karena memiliki cakupan spasial resolusi tinggi dan kemampuan untuk tidak hanya mendeteksi objek tetapi juga mengklasifikasikan objek tersebut. Sensor penglihatan juga lebih hemat biaya jika dibandingkan dengan sensor seperti LiDAR. Namun, sensor penglihatan sangat membutuhkan komputasi yang intensif.

Unit pemrosesan pusat (CPU) dan unit pemrosesan grafis (GPU) yang haus daya dapat menimbulkan tantangan dalam sistem robot otonom yang dibatasi daya. Saat merancang sistem robot hemat energi, pemrosesan berbasis CPU atau GPU harus minimal.

System-on-chip (SoC) dalam sistem penglihatan yang efisien harus memproses rantai sinyal penglihatan pada kecepatan tinggi dan daya rendah, dengan biaya sistem yang dioptimalkan. SoC juga harus membongkar tugas komputasi intensif seperti pemrosesan gambar mentah, dewarping, estimasi kedalaman stereo, penskalaan, pembuatan piramida gambar, dan pembelajaran mendalam untuk efisiensi sistem maksimum. SoC yang digunakan untuk pemrosesan visi harus cerdas, aman, dan hemat energi, yang dapat dicapai oleh integrasi on-chip tingkat tinggi dalam arsitektur SoC yang heterogen.

Baca artikel selengkapnya di ElectronicProducts.com:Merancang robot otonom yang lebih aman, cerdas, dan efisien