身處不同大陸,兩名學生,說著相同的語言:機器人

作者 Samantha Zee

兩名相隔數千哩、身處不同文化環境裡的學生,述說著相同語言,那就是機器人。

往返義大利和法國兩地的博士候選人 Raffaello Bonghi,以及位於科羅拉多的大學生 Ryan Beethe,都搭上開發機器人的尖端潮流。我們稱這兩位為「Jetson 冠軍」,他們跟其他七位優勝者一樣,在機器人的重點設計上皆採用 NVIDIA Jetson TK1 開發套件。


Rafaello Bonghi 正在操作他用 Jetson TK1 製作出來的機器人。

Bonghi 跟 Beethe 有什麼專長? 他們擅長製作造價低廉的機器人。他們或許未擁有企業研發部門的龐大資源和資金,卻運用巧妙的替代方案來解決工程方面的問題、率先引領機械設計方面的走向,開發出具高度行動力、體積小巧的機器人。
協助他落實夢想的就是擁有高度運算能力的處理器 Jetson TK1。

Jetson TK1 的效能強大,處理複雜的應用程式,像是電腦視覺和導航等輕而易舉,而且價格低廉,只要 $192 美元。

對於 Bonghi 和 Beethe 這些機器人愛好者來說,Jetson 當成客製化雷射切割精密零件的框架,強度又足以支撐動作偵測感應器等裝置(閱讀系列裡所有 Jetson Champs 文章)。

打造相撲機器人

Bonghi 在羅馬大學與巴黎第十一大學研究系統自動化,設計和導入行動平台,不過他對機器人的熱情源自於青少年時期。他拆開包括家裡的電視機各種器具,以瞭解其中的運作原理。Bonghi 白天研讀希臘文和拉丁文,晚上則是學習電子學,不久後即打造出機器人和參加比賽。

Bonghi 為一個青年機器人俱樂部打造一具帶輪子的「迷你相撲手」機器人,可在類似相撲的賽事裡與敵方對戰。機器人找出對手的位置並進行戰鬥,而他的迷你相撲手獲勝。

隨著 Bonghi 發展出自己開發機器人的技巧,他對想找一個更強大的平台,最後發現 Jetson,他說這是「最適合處理機器人資訊的平台」。以 NVIDIA Tegra K1 行動處理器為基礎的 Jetson,採用與美國最快速超級電腦相同的 Kepler GPU 架構,提供 300 GFLOPS 以上的效能表現。

Bonghi 在系統層架構、馬達控制和自動導航方面,將 Jetson 搭配開放源碼機器人作業系統 ROS 使用,此舉讓他能研究不同種類的驅動裝置、學習如何設計機器人的操控原則,以及設計能探索新環境的機器人。他也在找方法提高自己目前 4UDE機器人 (For Unmanned Discovery of Environments,發現環境無人機器人)的速度和視覺能力。


Ryan Beethe 正專心在撰寫程式。

廉價機器人上的電腦視覺能力

Beethe 的發展背景跟 Bonghi 很像,四年級時拿到父母送的樂高機器人組合時,即對機器人著迷不已,他非常想瞭解事物運作的原理。

2015年 NVIDIA CUDA Vision 活動冠軍 Beethe 擅長電腦視覺、導航、障礙物閃避,以及機器人如何使用數據來預測位置。他在科羅拉多礦業學院就讀物理學,希望大學畢業後能研究電子工程或機器人。

使用微控制器來處理電腦視覺,超慢的速度讓他倍感挫折,Beethe 決定使用Jetson TK1 來升級系統。他實驗了多種 GPU 加速立體視覺技術,並且發展自己的版本。「少了 Jetson 就没法幫我達到現在的成果。」他說。

Ryan Beethe's Jetson TK1-powered robot.
Ryan Beethe 採用 Jetson TK1 開發出的機器人。

Beethe 使用 PVC 管和橡皮筋懸吊系統建造出的機器人,外表看起來或許很粗糙,但內部的地圖軟體和深度感應能力則是極為精密。

他打算為明年4月的科羅拉多機器人大賽,打造一具極具功能性的機器人。

隨著嵌入式運算處理器的技術穩定發展之際,創新者不斷將機器人的能力發揮到極致。

我們的 Jetson 冠軍協助引領這項發展。

Bonghi 說:「機器人是未來發展趨勢,家中、辦公室和車上都將出現機器人的身影,我們已為工業用途打造機器人,但適合人類使用的卻相當困難,我們需要更深入研究。」

準備好追求您對機器人的熱情了嗎? 深入瞭解 Jetson TK1 相關資訊。