Kiva Systems將采用Blackfin的機(jī)器人用于倉庫導(dǎo)航

　　數(shù)以千計的機(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景。但是對于位于馬薩諸塞州沃本的 Kiva Systems 公司而言，Kiva 移動執(zhí)行系統(tǒng) (Kiva MFS) 將這一夢想帶進(jìn)了現(xiàn)實，這是一項用于提高倉庫管理效率、速度、準(zhǔn)確性和靈活性的自主移動機(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)，實現(xiàn)了對倉庫地面的智能導(dǎo)航。在為像 Zappos 和 Walgreens 這樣的需要對數(shù)以百萬計的產(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，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處理器的實時圖像處理能力使這類機(jī)器人能夠快速、準(zhǔn)確地在整個場地內(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)化成競爭優(yōu)勢。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，這種機(jī)器人的視頻系統(tǒng)需要快速處理多個輸入信息的能力，這種能力是利用能夠降低總系統(tǒng)成本的處理平臺實現(xiàn)的。Kiva 公司的上一代機(jī)器人視覺導(dǎo)航子系統(tǒng)包含兩個獨(dú)立的處理器(一個 DSP 和一個 MCU)，其成本高于采用 Blackfin 的設(shè)計。可編程 Blackfin 的單個內(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 MFS 系統(tǒng)的性能提升到一個新水平。

　　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)的兩個攝像頭利用 Blackfin BF548 ( http://www.analog.com/zh/adsp-bf548/) 單核匯聚式處理器執(zhí)行控制、信號與圖像處理的獨(dú)特能力，執(zhí)行實時圖像分析，并實現(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，這些條形碼能夠識別獨(dú)一無二的貨架，并實現(xiàn)貨架的接駁。朝下的攝像頭處理坐標(biāo)點信息，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)帶寬以及片上存儲器可加快圖像流水線處理，從而確保動態(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) ( http://www.analog.com/zh/VDSP-BF-SH-TS) C/C++編譯器將這些算法從上一代平臺移植到 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。這個工具箱已針對在 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)對獲得的圖像應(yīng)用經(jīng)典的索貝爾運(yùn)算子邊沿檢測方法。

　　Blackfin BF548的匯聚架構(gòu)、處理能力以及大量外設(shè)使 Kiva 公司實現(xiàn)了外形緊湊、高性價的產(chǎn)品設(shè)計。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器配置能力，這些都是推出具有市場競爭優(yōu)勢的產(chǎn)品所必需的。艾睿電子 ( http://www.arrownac.com/ ) 公司通過 ADI 認(rèn)證的現(xiàn)場應(yīng)用工程師為 Kiva Systems 公司提供了貫穿這款產(chǎn)品設(shè)計的元器件選型、軟件集成和硬件設(shè)計等過程的技術(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 評估套件，所有這些工具都有助于開發(fā)工程師精簡產(chǎn)品開發(fā)過程，縮短上市時間。

　　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。