1 引言

自主移動(dòng)機(jī)器人 (AMR) 有助于提高制造、倉儲(chǔ)、物流等領(lǐng)域的生產(chǎn)力和運(yùn)營效率。例如，AMR 可在倉庫和物流中心搬運(yùn)包裹，用真空吸塵器清潔地板，以及在餐廳供應(yīng)食品和飲料。早期 AMR 通常在人類無法進(jìn)入的工作區(qū)內(nèi)運(yùn)行，并在地面的車道和 AprilTag 引導(dǎo)下沿著預(yù)定義路徑導(dǎo)航。因此，早期 AMR 不需要大量的傳感器和嚴(yán)格的功能安全特性。這種遵循預(yù)定義路徑的機(jī)器人也稱為自動(dòng)導(dǎo)航車 (AGV)。與之不同的是，最近的 AMR 配備了先進(jìn)的傳感器，可在與人類共用的工作區(qū)內(nèi)運(yùn)行，并在環(huán)境中自由而安全地導(dǎo)航，從而在指定位置執(zhí)行分配的任務(wù)，盡可能減少了人工干預(yù)。

如圖 1-1 所示，AMR 要實(shí)現(xiàn)安全自主導(dǎo)航，需要完成三項(xiàng)主要任務(wù)：定位、感知和規(guī)劃。首先，移動(dòng)機(jī)器人必須知道自己在工作區(qū)中的位置。精確定位是實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航的最低要求。定位后，移動(dòng)機(jī)器人必須感知移動(dòng)物體（包括人類和其他運(yùn)行中的機(jī)器人）的動(dòng)態(tài)環(huán)境。接下來，機(jī)器人必須規(guī)劃一條通往目的地的路徑，以相應(yīng)地控制自己，避免出現(xiàn)導(dǎo)致安全問題的情況。本文討論了這些任務(wù)的實(shí)現(xiàn)原理和固有挑戰(zhàn)，同時(shí)重點(diǎn)介紹了定位和建圖。

圖 1-1 自主導(dǎo)航的三項(xiàng)主要任務(wù)

AM69A 處理器是一款異構(gòu)微處理器，專為采用傳統(tǒng)分析和 AI 算法的高性能計(jì)算應(yīng)用而構(gòu)建。關(guān)鍵元件包括八核 Arm? Cortex? A72、視覺處理加速器 (VPAC)、具有矩陣乘法加速器 (MMA) 的四核 C7x 數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP)、圖形處理單元 (GPU)、視頻編解碼器、隔離式 MCU 島等。VPAC 具有多個(gè)加速器，包括視覺成像子系統(tǒng) (VISS)，即圖像信號(hào)處理器 (ISP)、鏡頭失真校正 (LDC) 和多標(biāo)量 (MSC)。圖 1-2 所示為 AM69A 簡(jiǎn)化方框圖。更多詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱 AM69x 處理器，器件修訂版本 1.0 數(shù)據(jù)表。在智能攝像頭應(yīng)用中使用 AM69A 實(shí)現(xiàn)高級(jí) AI 視覺處理 技術(shù)白皮書中介紹了 AM69A 的多攝像頭 AI 用例。該白皮書解釋了 AM69A 為何是同時(shí)運(yùn)行所有三項(xiàng)任務(wù)來實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航的理想處理器。

圖 1-2 AM69A 簡(jiǎn)化方框圖