基于边缘计算的云原生机器人系统

王大伟; 王卓; 王鹏; 王志刚; 王海涛

doi:10.11959/j.issn.2096-6652.202030

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基于边缘计算的云原生机器人系统

学术论文 | 更新时间：2024-06-05

- 基于边缘计算的云原生机器人系统
- Cloud native robot system based on edge computing
- 智能科学与技术学报 2020年2卷第3期页码：275-283
- 作者机构：
  
  1. 英特尔（中国）研究中心有限公司，北京 100490
  2. 英特尔亚太研发有限公司，上海 200241
- 作者简介：
  
  [ "王大伟（1974- ），男，博士，英特尔（中国）研究中心有限公司英特尔中国研究院系统架构师，主要研究方向为机器人的软件系统架构、机器人系统优化以及云边端融合的机器人系统" ]
  [ "王卓（1972- ），男，英特尔（中国）研究中心有限公司英特尔中国研究院系统架构师，主要研究方向为机器人的硬件系统架构、异构计算平台、传感器融合以及硬件加速器" ]
  [ "王鹏（1979- ），女，博士，英特尔（中国）研究中心有限公司英特尔中国研究院技术规划与战略合作总监，主要研究方向为服务机器人、视觉计算、人机交互等。曾获得英特尔全球品牌大使、英特尔技术最高奖、英特尔中国最佳员工以及国际消费电子展最佳创新奖、最佳无线应用奖、最佳技术奖。发表国内外学术论文30余篇，申请国际专利10余项" ]
  [ "王志刚（1978- ），男，博士，英特尔（中国）研究中心有限公司英特尔中国研究院研究员，中国计算机学会会员，主要研究方向为机器人的时空智能、多层次AI认知系统及机器人系统优化" ]
  [ "王海涛（1978- ），男，英特尔亚太研发有限公司软件架构师，中国计算机学会会员，主要研究方向为边缘计算软硬件系统设计、云原生软件架构、时间敏感网络及机器人系统优化" ]
- 基金信息：
- DOI：10.11959/j.issn.2096-6652.202030
  中图分类号： TP242.6
- 网络出版日期：2020-09，
  
  纸质出版日期：2020-09-20
- 稿件说明：
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王大伟, 王卓, 王鹏, 等. 基于边缘计算的云原生机器人系统[J]. 智能科学与技术学报, 2020,2(3):275-283.

Dawei WANG, Zhuo WANG, Peng WANG, et al. Cloud native robot system based on edge computing[J]. Chinese journal of intelligent science and technology, 2020, 2(3): 275-283.
王大伟, 王卓, 王鹏, 等. 基于边缘计算的云原生机器人系统[J]. 智能科学与技术学报, 2020,2(3):275-283. DOI： 10.11959/j.issn.2096-6652.202030.

Dawei WANG, Zhuo WANG, Peng WANG, et al. Cloud native robot system based on edge computing[J]. Chinese journal of intelligent science and technology, 2020, 2(3): 275-283. DOI： 10.11959/j.issn.2096-6652.202030.

摘要

随着人工智能的飞速发展，全球机器人市场在持续扩大，机器人的能力从执行固定的操作发展到自主感知、理解和决策。但要实现机器人的大规模应用，需要机器人在有限功耗的限制下，具备强大的计算能力和低廉的部署成本。利用边缘计算提供性价比更高的服务，增强机器人本体的计算能力，实现规模化部署是实现这一目标的关键。分析了实现边缘增强的机器人系统面临的挑战，提出了基于边缘计算的云原生机器人系统，并探讨了实现该系统的4种可行的技术方案。提出的系统是由基于机器人本体的智能系统向云-边-端融合的多机器人协同的智能系统发展的趋势，也是实现机器人大规模应用的关键技术。

Abstract

With the rapid development of artificial intelligence

the global robot market continues to grow quickly

and the capabilities of robots have evolved from performing fixed operations to the ability to autonomously sense

understand and make decisions.However

to achieve large-scale application of robots

robots need to have powerful computing capabilities and low deployment costs under the constraints of limited power consumption.Using edge computing to provide more cost-effective services

enhance the computing power of the robot body

and achieve large-scale deployment is the key to achieving this goal.The challenges faced by robot systems with the edge enhancement were analyzed

the concept of cloud-native robot systems based on edge computing was proposed

and four feasible technical solutions for implementing the system were discusses.The cloud-native robot system is the inevitable direction for the development of robot systems from intelligent systems based on robot ontology to cloud-edge-end fusion multi-robot collaborative intelligent systems and the key technology for promoting the large-scale application of robots.

关键词

Keywords

references

中国电子学会 . 中国机器人产业发展报告 [R ] . 2019 .

Chinese Institute of Electronics . 2019 China robotic industry development report [R ] . 2019 .

国际数据公司 . 人工智能时代的机器人3.0新生态 [Z ] . 2017 .

IDC . Robot 3.0:new ecology in the age of artificial intelligence [Z ] . 2017 .

Intel Labs China,CloudMinds Technology Inc.,SIASUN Robot ＆Automation Co.,Ltd . Ecovacs Robotics.Robot 4.0 Whitepaper [Z ] . 2019 .

WANG Z G , WANG H T , SHE Q , et al . Preliminary analysis on key technology of robot 4.0 [J ] . Journal of Computer Research and Development , 2020 , 57 ( 9 ): 1854 - 1863 .

Intel Labs China . Adaptive huma-robot interaction (AHRI) whitepaper [Z ] . 2019 .

Intel Labs China . Adaptive human-robot interaction (AHRI) SDK 2.1 [Z ] . 2020 .

QUIGLEY M , CONLEY K , GERKEY B P , et al . ROS:an open-source robot operating system [C ] // ICRA Workshop on Open Source Software.[S.l.:s.n] . 2009 .

SHI X S , CAO L , WANG D W , et al . HERO:accelerating autonomous robotic tasks with FPGA [C ] // 2018 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems . Piscataway:IEEE Press , 2018 .

IDC . IDC futurescape:worldwide IoT 2020 predictions [Z ] . 2019 .

AMY M , LAUER M , FABRE J C . Adaptive fault tolerance on ROS:a component-based approach [C ] // ROSCon2016.[S.L.:s.n] . 2016 .

CRICK C , JAY G , OSENTOSKI S , et al . ROS and rosbridge:roboticists out of the loop [C ] // The 7th Annual ACM/IEEE International Conference on Human-Robot Interaction . New York:ACM Press , 2012 : 493 - 494 .

ARUMUGAM R , ENTI V R , BINGBING L , et al . DAvinCi:a cloud computing framework for service robots [C ] // IEEE International Conference on Robotics ＆ Automation . Piscataway:IEEE Press , 2010 : 3084 - 3089 .

MOHANARAJAH G , HUNZIKER D , D’ANDREA R , et al . Rapyuta:a cloud robotics platform [J ] . IEEE Transactions on Automation Science ＆ Engineering , 2015 , 12 ( 2 ): 481 - 493 .

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