Congatec：如何设计机器人大脑白皮书（11页）.pdf

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1、如何设计机器人大脑计算机模块助力机器人制造商在市场变化中保持领先地位白皮书目 录如何设计机器人大脑 3机器人市场走向分析 3创新的定制解决方案 4作为标准自动化设备的机器人 4软件驱动的机器人平台 4新商业模式正在成型 4设计方法 5完全定制与现成产品无法满足要求 5 模块化计算机结合了两者的优势 5机器人性能也依赖最佳资源分配 6使用实时hypervisor进行系统整合 7高性能机器人控制系统的模块化设计方法 8用COM实现成功的机器人设计 9移动机器人应用的新兴领域 10结论 10关于作者 10通过“杀手级”应用案例支持大规模采用在盈亏平衡限制下持续增长渐进式进展重大（数字）突破需求技术就

2、绪度定制解决方案的兴起（可配置、标准化且经济实惠的机器人模块，可执行简单至中等复杂度的任务）作为标准自动化设备的机器人（针对广泛的工业和专业服务任务的个性化机器人解决方案）谷歌世界Google （用即插即用软件处理复杂和动态任务的中高性能机器人解决方案）3如何设计机器人大脑工业机器人市场的经济价值正在迅猛增长，预计到 2030 年将达到 2146 亿美元，年均复合增长率（CAGR）为 22.80%。这在一定程度上是因集成人工智能（AI）等新技术而推动的，预计将贡献 445 亿美元。机器人市场的未来方向将取决于多种因素，包括技术突破的速度、新“杀手级应用”的发展、全球经济增长以及自主移动机器人（

3、AMR）的整体使用情况。这种不断变化的市场环境使得机器人制造商必须利用技术创新，以便灵活应对不断变化的市场需求，并响应新出现的“大趋势”，同时在市场中保持竞争力。本白皮书探讨了机器人市场的一些可能的未来方向以及基于这些技术出现的新商业模式。接下来，还讨论了这些新方向对未来机器人设计的要求，以及各种解决方法的优缺点。最后，本白皮书阐述了康佳特为何相信采用计算机模块(COM)搭配实时虚拟技术Hypervisor是绝佳解决方案，可以满足机器人制造公司对技术与业务的需求。如何设计机器人大脑机器人市场走向分析计算机模块助力机器人制造商在市场变化中保持领先地位尽管机器人市场的未来方向尚不确定，但原始设备制

4、造商（OEM）和机器人制造商之间存在着某种程度的共识，即它将以三种不同的方式发展，如图 1 所示，我们将进一步探讨其可能带来的影响。图1 未来的机器人市场可能会向三个方向发展 如何设计机器人大脑4创新的定制解决方案 目前，定制解决方案的兴起代表了当前（及计划中）机器人设计的“现状”，尤其是在自主系统和人工智能加速的机器人。这些机器人旨在满足特定需求，适用于专门的用例。这意味着它们的生产批量小于典型的大规模生产的企业对消费者（B2C）解决方案。典型的产量范围为 10至10,000 台。OEM 需要能够灵活地快速学习或自学而无需进行重大修改的硬件平台。此外，高可扩展性也是成功的关键因素，因此生产的

5、机器人设备仅专注在客户所需的功能和性能水平，以确保其在最终应用中具有最佳的性价比。作为标准自动化设备的机器人 市场趋势顷向先大批量生产机器人，但要求制造商能够以成本效益高的方式重新配置设备，以应对更广泛的工业应用。这个市场将竞争激烈，卓越的成本效率将是主要关注点。同时，标准机器人需要具备灵活性，能够方便升级到最新功能（如人工智能等），以提高生产力。因此，供应商需要嵌入式计算解决方案，让其能够轻松优化和扩展其机器人平台，以达到所需的性能水平，同时为客户提供长期支持和经济高效的升级。对于拥有大型设备的客户，能源消耗的多少将是帮助他们降低运营成本的决定性因素。软件驱动的机器人平台 这个市场方向将满足

6、各个应用的运动需求，利用全面的模块化机器人构建块，如机械臂、抓取机构等。为了方便定制设计的配置，这些机器人将采用自动配置的概念，让构建个性化硬件平台相对简单。它们的核心功能主要由强大的软件模块定义，使机器人公司能够为几乎每一个用例提供独特的解决方案。这些通用软件模块反过来又需要足够强大的计算能力来运行，因为它们已针对兼容性（但不一定是效率）进行了优化。遵循模块化方法，核心计算单元也需要高度模块化和可扩展性，并配备应用就绪的计算构建块。能够在单一模块上托管不同功能是机器人设计高效和可持续的关键要求。新商业模式正在成型预计到 2028 年及以后，市场将保持高速增长，预计的收入预测差异较大（从 40