Kria KR260機(jī)器人入門(mén)套件：開(kāi)發(fā)快人一步，無(wú)需FPGA經(jīng)驗(yàn)

2022年5月18日，AMD宣布推出Kria KR260機(jī)器人入門(mén)套件。作為一款可擴(kuò)展、開(kāi)箱即用的機(jī)器人開(kāi)發(fā)平臺(tái)，Kria KR260整合現(xiàn)有的Kria K26自行調(diào)適SOM，以提供無(wú)縫的生產(chǎn)部署途徑。那么，這款KR260套件能給機(jī)器人開(kāi)發(fā)帶來(lái)哪些便利呢？

機(jī)器人數(shù)量龐大，種類繁多

在介紹KR260套件之前，我們先來(lái)看看目前工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)的情況。

隨著智慧化工廠的建設(shè)，機(jī)器人在工廠中得到深度部署，新興領(lǐng)域中的機(jī)器人安裝數(shù)量不斷增加。據(jù) IFR《2021年世界工業(yè)機(jī)器人報(bào)告》顯示，全球工廠中有300萬(wàn)個(gè)工業(yè)機(jī)器人在運(yùn)行，2020年新型機(jī)器人的出貨量為38.4萬(wàn)臺(tái)。預(yù)計(jì)到2024年，新型工業(yè)機(jī)器人的出貨量將到達(dá)50萬(wàn)臺(tái)左右。同時(shí)，機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景在不斷增加，如物流機(jī)器人、手術(shù)機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人等。

雖然機(jī)器人有大幅度的增長(zhǎng)，但它在廣泛采用上面臨不少限制。傳統(tǒng)的機(jī)器人軟件編程是在預(yù)定義的架構(gòu)和約束條件下，在給定機(jī)器人的CPU中進(jìn)行功能編程。一旦機(jī)器人遇到適配需求，就會(huì)導(dǎo)致復(fù)雜的系統(tǒng)集成操作?？紤]到控制算法、通信標(biāo)準(zhǔn)、傳感器類型的變化是日新月異的，所以需要用軟件定義機(jī)器人。

目前，機(jī)器人正面臨以下算力挑戰(zhàn)：

1）時(shí)延與確定性：實(shí)時(shí)響應(yīng)/連通性決定可部署機(jī)器人的成??；基于軟件的數(shù)據(jù)處理可能導(dǎo)致不可預(yù)測(cè)的行為。

2）性能與能效：機(jī)器人系統(tǒng)往往非線控、冷卻散熱有限、機(jī)體構(gòu)造緊湊；計(jì)算效率對(duì)于確保低功耗至關(guān)重要。

3）功能安全與信息安全并行：網(wǎng)絡(luò)攻擊會(huì)造成安全與數(shù)據(jù)隱私風(fēng)險(xiǎn)；機(jī)器人系統(tǒng)需要符合IEC 62443標(biāo)準(zhǔn)。

4）算法多樣且演進(jìn)迅速：運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、傳感器融合、預(yù)測(cè)性維護(hù)；基于ASIC的方法可能滯后數(shù)月或數(shù)年。

因此，為機(jī)器人系統(tǒng)選擇合適的計(jì)算平臺(tái)至關(guān)重要。該平臺(tái)既要簡(jiǎn)化系統(tǒng)集成、符合功耗限制，也要能夠適應(yīng)機(jī)器人應(yīng)用不斷變化的需求。Kria SOM或許是一個(gè)不錯(cuò)的計(jì)算平臺(tái)，它基于自適應(yīng)計(jì)算技術(shù)，適合整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)。

Kria KR260 機(jī)器人套件

作為Kria SOM系列的最新成員，本次發(fā)布的Kria KR260 機(jī)器人入門(mén)套件主要面向高性能工業(yè)系統(tǒng)。藉由對(duì)原生ROS 2的支持、機(jī)器人應(yīng)用開(kāi)發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)框架、為機(jī)器人及工業(yè)解決方案預(yù)先建構(gòu)的接口，這款新的SOM入門(mén)套件能實(shí)現(xiàn)快速開(kāi)發(fā)機(jī)器人、機(jī)器視覺(jué)和工業(yè)通訊與控制的硬件加速應(yīng)用。

據(jù)AMD工業(yè)、視覺(jué)、醫(yī)療和科學(xué)市場(chǎng)高級(jí)總監(jiān)Chetan Khona介紹，KR260套件相比去年推出的KV260，多了四個(gè)亮點(diǎn)：

1） 機(jī)器視覺(jué)接口更新。KR260采用了高性能的工業(yè)視覺(jué)接口，來(lái)自索尼公司的SLVS-EC接口。

2） 以太網(wǎng)端口增加。原先KV260只有一個(gè)通用的以太網(wǎng)端口，而KR260的以太網(wǎng)端口增加到了4個(gè)，兩個(gè)是工業(yè)以太網(wǎng)，兩個(gè)是標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)。

3） 面向Kria K26 SOM進(jìn)行優(yōu)化。KR260有2個(gè)240針連接器，相比KV260，SOM到板卡的I/O數(shù)量翻了一倍。

4） 通過(guò)Pmod和樹(shù)莓派排針擴(kuò)展。KR260是可擴(kuò)展的，用戶可以擴(kuò)展到任何傳感器和接口。

另外，KR260套件配合軟件工具Kria機(jī)器人堆棧，可顯著提升生產(chǎn)力，最快可將投產(chǎn)時(shí)間加快9個(gè)月。通過(guò)Kria機(jī)器人堆棧，即使是不具備 FPGA 專業(yè)知識(shí)的機(jī)器人專家，也可以做到KR260套件開(kāi)箱即用。同時(shí)Kria系列還有一個(gè)嵌入式應(yīng)用商店，為評(píng)估和部署提供豐富的加速應(yīng)用選擇。