Robotics

Table of Contents

Robotics Stack

Từ thiết kế đến triển khai. Spatial cung cấp lớp thiết kế và mô phỏng 3D. Viam RDK cung cấp môi trường chạy để điều khiển và vận hành robot thực tế.


Hệ điều hành Linux nhúng

Robotics hoạt động trên hệ điều hành Linux. Với hàng thập kỷ kinh nghiệm trong lĩnh vực Linux và hệ thống nhúng, chúng tôi thiết kế các giải pháp phù hợp với môi trường thực tế - từ nhà máy sản xuất, môi trường ngoài trời cho đến các thiết bị biên có tài nguyên hạn chế.

Viam RDK Thời gian chạy

Tại sao chúng tôi chọn Viam RDK:

  • Nguồn mở — Phù hợp với triết lý tiêu chuẩn mở của chúng tôi
  • Go-native — Phù hợp với bộ công nghệ của chúng tôi
  • Modular — Các thành phần có thể được thay thế và mở rộng
  • *Tùy chọn đám mây — Hoạt động ưu tiên chế độ ngoại tuyến, giống như các sản phẩm của chúng tôi
  • Không phụ thuộc vào phần cứng — Không bị giới hạn bởi các nhà sản xuất robot cụ thể
  • Hoạt động trên hệ điều hành Linux nhúng — Raspberry Pi, NVIDIA Jetson, bộ điều khiển công nghiệp

Viam RDK là bộ công cụ phát triển robot mã nguồn mở với các SDK không phụ thuộc vào ngôn ngữ (Go, Python, TypeScript) và kiến trúc thành phần mô-đun.

Tài liệu Viam RDK →

Nền tảng nhúng

PlatformUse Case
Raspberry PiPrototyping, edge compute, kiosks
NVIDIA JetsonGPU-accelerated vision and ML
Industrial LinuxFactory automation, harsh environments
Custom ARM boardsApplication-specific deployments

Cùng một mã nguồn Go. Cùng một Viam RDK. Triển khai từ máy trạm phát triển sang thiết bị biên nhúng.


Khả năng

CapabilityViam Service
Motion planning with collision avoidancemotion service
Object detection and segmentationvision service + ML models
Point cloud from depth sensorsCamera component
Hand-eye calibrationFrame system
SLAM with IMUslam service

Tầm nhìn & Nhận thức

Trừu tượng hóa camera

Viam cung cấp một giao diện lập trình ứng dụng (API) thống nhất rdk:component:camera hoạt động trên nhiều loại camera khác nhau—webcam, camera IP, LiDAR và camera độ sâu như Intel RealSense D435i.

Cách thức hoạt động:

  • Giao diện API chuẩn hóa — Mã nguồn của bạn tương tác với giao diện camera Viam, không phải với phần cứng
  • Driver tích hợp — Module viam-camera-realsense quản lý tích hợp RealSense
  • Không phụ thuộc vào phần cứng — Thay đổi camera mà không cần thay đổi logic ứng dụng
  • *Dựa trên cấu hình — Độ phân giải, cảm biến và luồng được cấu hình thông qua JSON, không phải mã nguồn

Các phương thức có sẵn: GetImage(), GetImages(), GetPointCloud(), cùng với các thông số nội tại của camera.

Intel RealSense D435i

Cảm biến độ sâu RGB-D cho việc tạo đám mây điểm và nhận thức không gian.

librealsense trên GitHub →

Dòng công việc Machine Learning

  • Phát hiện và phân đoạn đối tượng YOLOv8
  • Tích hợp với dịch vụ Viam Vision
  • Xử lý suy luận thời gian thực trên các thiết bị biên

Trừu tượng hóa phần cứng

Giá trị cốt lõi: Thay đổi cấu hình, không phải thay đổi mã nguồn.

  • Cùng phần mềm, cánh tay lớn hơn — Thay thế cấu hình xArm cho UR5e hoặc KUKA, triển khai lại
  • xArm như thiết bị điều khiển giảng dạy — Thực hiện các động tác trên xArm, cánh tay lớn hơn mô phỏng
  • *Tổ chức phối hợp nhiều robot — xArm xử lý các bộ phận nhỏ, KUKA xử lý các tác vụ nâng hạ nặng
  • Phát triển mô hình số — Phát triển trên nền tảng xArm, mô phỏng dựa trên cơ học KUKA

Vũ khí được hỗ trợ

ModelPayloadReachUse Case
xArm 65kg700mmDevelopment
UR5e5kg850mmProduction
KUKA KR66kg900mmSmall parts
KUKA KR1010kg900-1100mmMedium assembly
KUKA KR1616kg1600mmWelding, palletizing
KUKA KR3030kg2000mm+Heavy handling

module viam-kuka →


Kiến trúc

SOFTWARE STACK
┌──────────┐  ┌──────────┐  ┌──────────┐  ┌──────────┐
│ Vision   │  │ Motion   │  │   ML     │  │ Business │
│ Pipeline │  │ Planning │  │ Models   │  │  Logic   │
└────┬─────┘  └────┬─────┘  └────┬─────┘  └────┬─────┘
     └─────────────┴─────────────┴─────────────┘
                         │
                  Viam Arm API
              (rdk:component:arm)
                         │
         ┌───────────────┼───────────────┐
         ▼               ▼               ▼
    ┌──────────┐   ┌──────────┐   ┌──────────┐
    │  xArm 6  │   │  UR5e    │   │  KUKA    │
    │  (dev)   │   │  (prod)  │   │  (heavy) │
    │ 5kg/700mm│   │ 5kg/850mm│   │ 30kg+    │
    └──────────┘   └──────────┘   └──────────┘

Tích hợp công nghiệp

Tích hợp I/O:

Modbus → PLC cho tích hợp tự động hóa công nghiệp. Điều khiển băng tải, cảm biến, bộ truyền động và hệ thống an toàn từ cùng một môi trường chạy.


Cách các thành phần kết hợp với nhau

LayerTechnologyPurpose
DesignSpatial3D work cell design and simulation
RuntimeViam RDKRobot control and operation
VisionRealSense + YOLOv8Perception and object detection
ArmsxArm / UR / KUKAPhysical manipulation
I/OModbus / PLCIndustrial integration

Tìm hiểu thêm