RK3576/RK3588+FPGA+AI服务机器人解决方案

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#fpga开发 #人工智能 #机器人

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机器人控制器

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服务机器人解决方案

针对服务机器人场景，基于3D视觉感知技术，通过自研ASIC芯片，实现高精度3D深度信息获取，助力服务机器人实现感知、避障、导航等功能，可广泛应用于商务清洁、餐饮配送、楼宇配送、仓储物流、教育娱乐等领域。

信迈已为高仙机器人、云迹科技、普渡科技等超100家头部服务机器人品牌提供技术和产品服务。

3D视觉赋能，一台清洁车释放三个人力

人工智能正在进入产业与应用深度结合的爆发期。为代表的一批人工智能产业链企业，通过自研关键核心技术，加大应用型人才投入，赋能AI应用在机器人、智能座舱等领域落地。

在深圳天安云谷产业园，记者看到，搭载3D视觉传感器+信迈机器人控制器的高仙清洁机器人正在清扫地面的落叶。凭借3D视觉“智慧之眼”，该机器人可以自动识别、清理垃圾，并在复杂的户外环境中自动避障，极大地提升了清洁效率。园区清洁运营负责人表示，“园区大概有几万平方米，其中的餐饮区域需要三个保洁人员来循环工作。现在只需要一台商用清洁车，就可以释放三个人力。”

当下，随着人工智能应用场景增多，相关产品不断落地到机器人、智能座舱、虚拟现实、工业等领域。针对智能机器人行业兴起的需求，信迈推出了双目结构光、单目结构光、iToF、激光雷达等多种机器人视觉感知方案，帮助机器人实现建图、定位、避障、场景识别等功能。

央视财经频道报道20221104.mp4_20221110_113133.158.png

基于RK3588智能机器人控制板有哪些特点呢？

智能机器人控制板作为机器人的核心大脑，需要具备一系列关键特点以支撑其高效、智能地运作。以下是智能机器人控制板所需的主要特点：

NPU加持

支持离线大模型：能够处理复杂的AI任务，即使在网络不稳定或离线状态下也能运行大型神经网络模型。
物体识别等算法：内置或可加载多种物体识别、人脸识别、场景理解等算法，提升机器人的感知能力。
单目测距算法：支持通过单目摄像头进行距离测量，增强机器人的空间感知能力。
算力灵活叠加：提供灵活的算力扩展能力，根据任务需求调整NPU的算力资源。

操作系统支持

支持Linux安卓系统：提供对Linux和Android操作系统的广泛支持，便于开发者选择适合的操作系统进行开发。
Android友好设计UI：对于采用Android系统的机器人，提供用户友好的界面设计工具和框架。
Linux标准适配ROS/ROS2：完美适配ROS（Robot Operating System）和ROS2，为机器人应用开发提供强大的生态系统支持。

智能语音交互

多麦克风阵列：配置多个麦克风阵列，提高语音采集的清晰度和方向性。
离线语音唤醒词：支持离线语音唤醒功能，即使在无网络环境下也能通过特定唤醒词激活机器人。

AMP架构支持

强实时性：确保机器人控制板在处理关键任务时具有极高的响应速度和实时性。
高稳定性：采用稳定的硬件和软件架构设计，降低系统故障率，提升机器人运行的可靠性。
更低的硬件成本：通过优化AMP（Asymmetric Multiprocessing，非对称多处理）架构，实现性能与成本的平衡。

ROS适配

适配标准ROS/ROS2：无缝集成ROS和ROS2，使机器人能够轻松接入机器人生态系统中的各类库、工具和应用程序。
适配部分雷达：支持多种雷达传感器（如激光雷达、毫米波雷达等），提升机器人在复杂环境中的感知能力。
适配RK结构光：与瑞芯微自研的结构光模组高度兼容，实现更精准的3D感知和测量。

RK3588在机器人控制板上的优势

高CPU算力：高达93KDMIPS的CPU算力，为机器人控制板提供强大的数据处理能力，确保机器人能够迅速响应各种指令和任务。
高GPU算力：高达512GFLOPs的GPU算力，支持复杂的图形渲染和多媒体处理，提升机器人的视觉感知和交互体验。
高NPU算力：三核NPU，算力高达6TOPs（INT8），支持深度学习框架，为机器人控制板上的AI应用提供高效、精准的算力支持。例如，在yolo-v8n模型下，单核即可达到59.6fps的推理速度，满足实时性要求高的应用场景。
瑞芯微自研模组：瑞芯微自研的结构光模组和RK1808计算棒等模组，为机器人控制板提供了更加专业的硬件支持，提升了机器人的整体性能和功能。
工规芯片标准：支持-40摄氏度到85摄氏度的宽温工作环境，确保机器人在各种恶劣环境下都能稳定运行。

基于RK3588的机器人控制板设计方案框图

============RK3576+FPGA+AI=======================

搭载新一代八核 AIOT RK3576，采用先进工艺制程，内置 ARM Mali G52 MC3 GPU，集成 6 TOPS 算力 NPU，支持主流大模型的私有化部署。具备强大的高清高帧率显示能力，支持外部看门狗，拥有工业级的稳定性，广泛适用于 AI 本地部署应用场景。

八核 64 位 AIOT 处理器 RK3576

新一代八核 64 位高性能 AIOT 处理器 RK3576，采用大小核构架（4×A72 +4×A53），先进工艺制程，主频高达 2.2GHz，为高性能计算和多任务处理提供了强大支持。搭载 Mali - G52 MC3 GPU，145G FLOPS 的 GPU 可以支持有效的异构计算，满足图形密集型应用的需求。

更多的工业新特性

相对上一代芯片，RK3576更新多种工业新特性，包括：实时网络、信号输入、MCU、DSMC、Flexbus、资源隔离。

全面的AI私有化部署

内置强劲 NPU，算力可达 6 TOPS；能够进行更智能的数据处理、语音识别、图像分析，满足大多数终端设备边缘计算 AI 应用需求。支持 Transformer 架构下大规模参数模型，如 Gemma-2B、Qwen1.5-1.8B、Llama2-7B、ChatGLM3-6B 等大模型的私有化部署。

4K@120 fps 高帧率视频解码

支持 8K@30fps / 4K@120fps 解码(H.265 / HEVC、VP9、AVS2、AV1 ) 和 4K@60fps 解码(H.264 / AVC)，4K@60fps 编码(H.265 / HEVC、H.264 / AVC)。支持 HDMI2.1(4K@120fps)、DP1.4(4K@120fps0)

强大的网络通讯能力

拥有 1 路 1000Mbps 以太网、1 路 100Mbps 以太网、2.4GHz / 5GHz 双频 WiFi 、蓝牙5.0、4G LTE；让数据传输更稳定，速度更快，满足不同应用场景的需求。

支持 NVMe SSD硬盘

主机内部 M.2 接口，可扩展 2242 PCIe NVMe / SATA SSD 大容量存储设备，让设备轻松拓展至 TB 级的超大容量。