BF548雙目攝像頭開發(fā)板:https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.5-c.w4002-5192690539.11.RqVbs1&id=39888935181
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數(shù)以千計(jì)的機(jī)器人自覺地在工廠走廊中穿梭的畫面是經(jīng)典科幻小說常常描繪的場(chǎng)景。但是對(duì)于位于馬薩諸塞州沃本的Kiva Systems公司而言,Kiva移動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng) (Kiva MFS) 將這一夢(mèng)想帶進(jìn)了現(xiàn)實(shí),這是一項(xiàng)用于提高倉(cāng)庫(kù)管理效率、速度、準(zhǔn)確性和靈活性的自主移動(dòng)機(jī)器人的頂尖技術(shù)。Kiva公司的“機(jī)器人”采用基于ADI公司的Blackfin處理器的視覺系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)倉(cāng)庫(kù)地面的智能導(dǎo)航。在為像Zappos和Walgreens這樣的需要對(duì)數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行日常管理和分配的公司開發(fā)能夠管理大型分配中心的機(jī)器人時(shí),Kiva選擇了具有高性能、低成本和廣泛外設(shè)連接能力的Blackfin。
作為用于這類機(jī)器人的視覺系統(tǒng)的處理器,Blackfin BF548處理器的實(shí)時(shí)圖像處理能力使這類機(jī)器人能夠快速、準(zhǔn)確地在整個(gè)場(chǎng)地內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn),并將存貨直接提供給工人。Kiva MFS系統(tǒng)能夠降低產(chǎn)品運(yùn)行成本,并且能夠迅速且高效率地響應(yīng)客戶的要求,這種系統(tǒng)將傳統(tǒng)的執(zhí)行操作從潛在的成本耗損轉(zhuǎn)化成競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。由于增加了用于圖像分析和通信的高性能533MHz Blackfin,從而節(jié)省了50%的成本,并有助于使新的系統(tǒng)性能比其上一代提高8倍。
為了快速而準(zhǔn)確地在工廠內(nèi)移動(dòng),這種機(jī)器人的視頻系統(tǒng)需要快速處理多個(gè)輸入信息的能力,這種能力是利用能夠降低總系統(tǒng)成本的處理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的。Kiva公司的上一代機(jī)器人視覺導(dǎo)航子系統(tǒng)包含兩個(gè)獨(dú)立的處理器(一個(gè)DSP和一個(gè)MCU),其成本高于采用Blackfin的設(shè)計(jì)?删幊藼lackfin的單個(gè)內(nèi)核為Kiva的開發(fā)工程師提供了DSP和系統(tǒng)控制能力,以及廣泛的集成外設(shè)和簡(jiǎn)單易用的開發(fā)工具。Kiva公司選用Blackfin開發(fā)緊密集成的新型快速視覺模塊,大幅降低了材料清單成本,并最終使此視頻模塊和整個(gè)MFS系統(tǒng)的性能提升到一個(gè)新水平。
Blackfin使Kiva公司能夠節(jié)省50%的成本,并有助于使新的系統(tǒng)性能比其上一代提高8倍。
Kiva MFS系統(tǒng)的兩個(gè)攝像頭利用Blackfin BF548單核匯聚式處理器執(zhí)行控制、信號(hào)與圖像處理的獨(dú)特能力,執(zhí)行實(shí)時(shí)圖像分析,并實(shí)現(xiàn)與機(jī)器人主控制器進(jìn)行交互配合的通信協(xié)議。此系統(tǒng)的攝像頭傳感器執(zhí)行兩個(gè)基本而獨(dú)立的功能:朝上的攝像頭讀取數(shù)據(jù)矩陣條形碼,這些條形碼能夠識(shí)別獨(dú)一無二的貨架,并實(shí)現(xiàn)貨架的接駁。朝下的攝像頭處理坐標(biāo)點(diǎn)信息,以確定機(jī)器人的位置。Blackfin處理器執(zhí)行用于圖像采集、分段、亞像素目標(biāo)定位和數(shù)據(jù)矩陣代碼讀取的復(fù)雜圖像處理算法。此處理器的性能、足夠高的系統(tǒng)帶寬以及片上存儲(chǔ)器可加快圖像流水線處理,從而確保動(dòng)態(tài)、快速和高效率的機(jī)器人導(dǎo)航。
選擇ADI公司的處理器之后,Kiva采用了ADI公司的VisualDSP++(R) C/C++編譯器將這些算法從上一代平臺(tái)移植到Blackfin中。其它算法在VisualDSP++數(shù)據(jù)可視化工具的支持下進(jìn)行開發(fā),該工具支持繪制圖像直方圖,能夠在開發(fā)過程中檢查、保存和裝入測(cè)試圖像。
Kiva公司還采用了Blackfin圖像處理器工具箱,這是一組設(shè)計(jì)用于更快速地開發(fā)基于Blackfin的復(fù)雜圖像或視頻處理解決方案的自包含圖像處理原語(yǔ)。這個(gè)工具箱已針對(duì)在Blackfin處理器系列上的運(yùn)行進(jìn)行了優(yōu)化,Kiva采用其Sobel_fast.asm函數(shù)對(duì)獲得的圖像應(yīng)用經(jīng)典的索貝爾運(yùn)算子邊沿檢測(cè)方法。
Blackfin BF548的匯聚架構(gòu)、處理能力以及大量外設(shè)使Kiva公司實(shí)現(xiàn)了外形緊湊、高性價(jià)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。特別是它無需膠合邏輯的片上傳感器接口、強(qiáng)大的DMA引擎、緩存控制以及DDR DRAM控制器提供了大量功能和存儲(chǔ)器配置能力,這些都是推出具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品所必需的。艾睿電子公司通過ADI認(rèn)證的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程師為Kiva Systems公司提供了貫穿這款產(chǎn)品設(shè)計(jì)的元器件選型、軟件集成和硬件設(shè)計(jì)等過程的技術(shù)支持。
Kiva公司采用具有調(diào)試器、C/C++編譯器、匯編器、鏈接器和仿真器的VisualDSP++集成式軟件開發(fā)環(huán)境縮短了開發(fā)時(shí)間,并降低了開發(fā)成本。VisualDSP++是ADI公司的CROSSCORE軟件和硬件工具系列的成員之一,這些工具還包含EZ-KIT Lite評(píng)估套件,所有這些工具都有助于開發(fā)工程師精簡(jiǎn)產(chǎn)品開發(fā)過程,縮短上市時(shí)間。
目前,這款基于Blackfin的視覺系統(tǒng)是Kiva公司的所有當(dāng)前量產(chǎn)的機(jī)器人的標(biāo)準(zhǔn)配置,以確保獲得更高的可靠性和更低的成本。Kiva通過采用Blackfin作為其機(jī)器人的核心器件,幫助其客戶進(jìn)一步降低成本并提高生產(chǎn)效率。
Kiva Systems網(wǎng)站 http://www.kivasystems.com/
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