UP Squared RoboMaker Pro 機器人套件 – 具備深度視覺功能的機器人平台

總覽

UP Squared RoboMaker Pro 機器人套件與 Intel 所提供的深度感測與視覺推論加速功能

Up board 是研揚科技所推出的系列單板電腦，並可結合 Intel Movidius VPU 進行硬體視覺加速，之前就有機會幫 UP board 寫一些評測文（延伸閱讀）。最近看到他們推出了 UP Squared RoboMaker Pro 機器人平台，除了理所當然使用 Intel 處理器之外，還加入了近來詢問度超高的 Intel RealSense 深度攝影機 D435i，搭配 IMU 慣性量測單元之後就能解決自動化移動式機器人 (AMR) 所需的視覺、測距與導航問題。（預購 $1799美金，預購頁面請點我） 

另一個亮點就是可結合 ROS 與 Amazon Web Services 等資源，例如 Gazebo 與 AWS RoboMaker 等現成工具套件。

Upboard 採用 Intel® x7-E3950 處理器，並加入了PCIe 介面的 Intel® Movidius™ Myriad™X（原文連結），fps 最高可到 105 fps（一般狀況也有 80 fps），這款 VPU 正是針對原本運算速度有限的邊緣裝置來加強其視覺推論速度。另外也有 USB 介面的 NCS 加速棒，我們用NCS搭配 Raspberry Pi 做了不少專題（延伸閱讀）。

單純就售價來看，UP Squared RoboMaker Pro 機器人平台售價 $1799美金，約 $54,000 台幣，折掉了 D435i 之後與我們自己設計的 RK-Jetbot（了解商品） 依然有兩倍以上的價差。AWS Deepracer（了解商品） 的售價為 $399 美金約為台幣$12000；相較之下，RK-Jetbot（了解商品）才$16,000台幣還包8小時教育訓練，真的很超值QQ 。)

AWS RoboMaker 雲端服務

UP Squared RoboMaker Pro 機器人平台標榜與 AWS RoboMaker（原文連結）有相當好的整合，像是諸多 AWS 的分析服務、機器學習與監測服務都不是問題，當然啦，雲服務會根據您的使用程度（例如呼叫次數、流量或使用時間）收取費用。

AWS RoboMaker 提供了 ROS 套件（原文連結），且 ROS / ROS2 都有支援，讓開發者得以運用各種 ROS 功能，還能搭配 ROS Gazebo 等虛擬環境來測試。

機器人與深度感測

要在機器人加入 RGB camera 不是太大的問題，但立體視覺與深度感測通常是仰賴光學雷達來產生點雲來做。我知道 Elon Musk 堅持不使用光學雷達，但普遍的做法還是會用類似的光學測距裝置。這時候就很感謝 Intel 出了 RealSense D435 / D435i，整合在 UP Squared RoboMaker Pro 機器人平台上的是 D435i，差別在於後者多了一個一個慣性量測單元 (IMU)，讓入門者就有機會整合 SLAM 與路徑追蹤等功能，與點雲功能的搭配會更臻完美。

OpenVINO

OpenVINO 是 Intel 公司所開發的免費 toolkit，可透過推理引擎將深度學習模型從框架端到部署到 Intel 硬體上的流程都進行最佳化。共有兩個版本：由開源社區支持的 OpenVINO toolkit 以及由 Intel 公司支援的 Intel(R) Distribution of OpenVINO toolkit。請參考 CAVEDU做過的專題（延伸閱讀）。

您能做到哪些事情？

以下是 UP Squared RoboMaker Pro 機器人平台標榜與 AWS RoboMaker 結合之後的四大特色，可讓您的 AMR 具備立體視覺並自主決策，並有效運作 SLAM（即時定位與地圖構建）。

• 整合式開發環境：所有的相依套件都預先打包好，馬上可用，開發者隨即可轉換到 ROS 環境中來作業。
• 模擬：只要簡易的 API 呼叫就能加速您的 ROS 應用程式測試，開發者可將其 ROS 應用程式轉換到虛擬環境中來執行，並運用各種 ROS 模擬工具(Gazebo, rqt, rviz (檢視機器人 SLAM 狀態) 與終端機等)。
• 車隊管理：直接將應用程式發佈到您的機器人硬體上，使其得以運用 AWS Greengrass daemon (原文連結)。
• ROS 延伸到雲端：開發者現在可把其 ROS 應用程式佈署到雲端，並妥善運用 AWS 的各類雲端服務，例如 Boto3 (原文連結) 與 ECS SDK (原文連結)。
• Other cloud extensions 會自動產生對應到 AWS 服務的連線與 API 呼叫，例如 Amazon Kinesis (原文連結 )、 Amazon Rekognition(原文連結)、Amazon Lex (原文連結) 等等。

Intel® RealSense™ 深度攝影機 D435i 作為 SLAM 輸入源

AWS RoboMaker Simulation – 於虛擬環境中執行您的機器人

套件包內容

硬體規格

• UP Squared 開發板：Intel® Atom® X7-E3950 處理器、板載 4GB DDR4, 64GB eMMC
• Intel® RealSense™ 深度攝影機 D435i（原文連結）：具備IMU (原文連結 )
• UP AI Core X（原文連結）：具備Intel® Movidius™ Myriad™ X 的 Mini-PCIe 轉接板
• Intel®AC9260WiFiKit-via M.2 2230 （原文連結）：具備編碼器的伺服機與直流馬達
• Cogniteam 馬達控制板（原文連結）
• 車身與輪胎

已安裝於 upboard 的軟體

• Ubuntu* 18.04 desktop
• ROS1 – melodic/ROS2 – dashing
• Intel® Distribution of OpenVINO™ toolkit 2019 R1.1 release（原文連結）
• Intel® Media SDK
• Intel® VTune™ Amplifier, Intel® Energy Profiler, Intel® Graphics Performance Analyzers 相關驅動程式
• MRAA、UPM I/O 與相關感測器函式庫 (C++、Python*、Java* 與 JavaScript*)

元件連線示意圖

詳細 ROS / ROS2 的比較，請參考下方連結：

https://up-board.org/up-squared-robomaker-pro-kit/?f

影片連結

（本文部分內容翻譯自UP Squared RoboMaker Pro Kit官方網頁，且感謝授權圖片引用）