Новый процессор дает роботам ускорение (+ видео)

В структурированной среде, например, на производственной линии, роботы способны выполнять заранее спланированные движения гораздо быстрее, чем люди. Но в незнакомых условиях роботам потребуется много времени для того, чтобы спланировать движения, которые люди делают почти не задумываясь. Но в Университете Дьюка, кажется, нашли решение этой проблемы.

Чтобы обеспечить роботам повышение скорости, инженеры Университета Дьюка разработали новый процессор, который позволяет выполнять планирование движения в 10 000 раз быстрее, чем используя традиционные методы.

При работе в не структурированной среде, роботы должны выполнять огромное количество вычислений. Вместо того, чтобы быстро двигаться из точки А в точку Б, робот должен предварительно выбрать возможное движение, сканировать область перемещения и оценить каждый кубический сантиметр пространства на возможность столкновения. Так как расчеты могут достигать миллионов операций, не удивительно, что для стандартного робота характерны последовательности из перемещений и длинных пауз.

Новый подход предполагает использование специальных процессоров вместо микросхем общего назначения. В этом случае предполагается достичь повышения скорости в 10 000 раз при одновременном снижении энергопотребления. Ключом к этому успеху является использование аппаратной жесткой логики вместо программных алгоритмов.

Для программирований перемещений команда Duke разделяет область пространства, в которой движется манипулятор робота, на маленькие кубические зоны, называемые вокселями. Они сканируются с помощь массива камер, которые помогают графически отображать любые стационарные или движущиеся объекты в области. Эта информация подается в специализированный процессор, который включает множество наборов логических схем. Каждый набор представляет собой воксель и опрашивается на наличие или отсутствие в нем содержимого.

Исследователи утверждают, что так получается намного быстрее, чем если бы это делал процессор общего назначения. Потому что вместо того, чтобы делать расчеты для каждого воксела на возможность столкновения, новая технология может одновременно проверить тысячи возможных путей. В результате робот не тратит время для вычисления шага, может найти наиболее безопасный и прямой путь в режиме реального времени. Расход энергии сокращается до 30 раз.

Команда видит большое будущее для новой технологии планирования движения, имеющей много применений и позволяющей получить доход. Для дальнейшего развития создана компания под названием Realtime Robotic.