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★北京東土科技股份有限公司馬璞，祝一蒙

2024年3月底，東土科技發(fā)布了首款工業(yè)AI控制器——NewPre3102智能控制器，這一里程碑式的產(chǎn)品不僅標(biāo)志著工業(yè)AI領(lǐng)域的一次重大突破，也為物流行業(yè)帶來了全新的智能化解決方案。這一創(chuàng)新成果背后，是東土科技在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)和控制領(lǐng)域十余年的深耕與技術(shù)積累，更是對(duì)新型工業(yè)化發(fā)展方向的積極探索。

物流行業(yè)，作為支撐現(xiàn)代供應(yīng)鏈的核心環(huán)節(jié)，正在面臨效率瓶頸、人工成本上升、設(shè)備協(xié)同難等多重挑戰(zhàn)。如何實(shí)現(xiàn)從自動(dòng)化向智能化的轉(zhuǎn)型，成為行業(yè)亟須解決的關(guān)鍵問題。東土科技基于NewPre3102智能控制器打造的工業(yè)AI智能機(jī)器人控制系統(tǒng)，為物流行業(yè)提供了全新的解決思路，徹底改變了傳統(tǒng)物流作業(yè)模式，推動(dòng)行業(yè)邁入智能化新時(shí)代。

1　物流行業(yè)的挑戰(zhàn)與智能化需求

近年來，隨著電商、制造業(yè)、供應(yīng)鏈管理的高速發(fā)展，物流行業(yè)進(jìn)入了快速擴(kuò)張期。然而，傳統(tǒng)物流作業(yè)模式主要依賴于自動(dòng)化設(shè)備和人工示教，存在諸多局限：

·設(shè)備協(xié)同低效：自動(dòng)化設(shè)備之間通信協(xié)議繁多，難以實(shí)現(xiàn)高效協(xié)同。

·人工成本高：示教過程煩瑣且耗時(shí)，依賴專業(yè)技術(shù)人員，培訓(xùn)周期長(zhǎng)。

·實(shí)時(shí)響應(yīng)不足：傳統(tǒng)控制系統(tǒng)控制周期長(zhǎng)，無法滿足復(fù)雜物流場(chǎng)景的實(shí)時(shí)需求。

·環(huán)境適應(yīng)性差：復(fù)雜的倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境及高強(qiáng)度工作負(fù)載下，系統(tǒng)穩(wěn)定性難以保障。

物流行業(yè)迫切需要一套具備高效協(xié)同、智能決策、低成本部署和穩(wěn)定運(yùn)行的解決方案，以打破傳統(tǒng)自動(dòng)化的瓶頸，實(shí)現(xiàn)智能化、無人化的作業(yè)模式。

2　東土科技工業(yè)AI解決方案的核心優(yōu)勢(shì)

東土科技的工業(yè)AI智能機(jī)器人控制系統(tǒng)，以NewPre3102智能控制器為核心，內(nèi)置鴻道Intewell工業(yè)操作系統(tǒng)與MaVIEW工業(yè)軟件，突破傳統(tǒng)技術(shù)壁壘，提供高效、穩(wěn)定、智能的物流自動(dòng)化解決方案。

（1）AI大模型驅(qū)動(dòng)的語義控制東土科技創(chuàng)新性地將AI大模型技術(shù)與機(jī)器人控制結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了語義指令到機(jī)器人運(yùn)動(dòng)命令的高效轉(zhuǎn)換。物流操作人員無需掌握復(fù)雜的編程語言，只需通過自然語言輸入任務(wù)指令，系統(tǒng)即可自動(dòng)解析任務(wù)并生成可執(zhí)行的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)函數(shù)與參數(shù)。鴻道Intewell工業(yè)操作系統(tǒng)如圖1所示。

示例場(chǎng)景：在自動(dòng)化分揀中心，工作人員通過語音輸入如“將貨物分類至A區(qū)”，系統(tǒng)即可實(shí)時(shí)將指令轉(zhuǎn)化為機(jī)器人路徑規(guī)劃與坐標(biāo)定位，機(jī)器人根據(jù)生成的參數(shù)完成精準(zhǔn)分揀。

優(yōu)勢(shì)：簡(jiǎn)化示教過程，降低人工技術(shù)門檻，大幅提升系統(tǒng)易用性與部署速度。

圖1 東土科技鴻道Intewell工業(yè)操作系統(tǒng)

（2）毫秒級(jí)實(shí)時(shí)控制

基于鴻道Intewell工業(yè)操作系統(tǒng)，東土科技的智能控制器提供1ms控制周期，滿足物流機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境下的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制需求。實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)任務(wù)可在同一平臺(tái)上隔離運(yùn)行，提升系統(tǒng)的通信效率與響應(yīng)速度，工業(yè)AI智能控制如圖2所示。

示例場(chǎng)景：在高速傳輸帶上，機(jī)器人需要對(duì)不同速度的貨物進(jìn)行動(dòng)態(tài)抓取。系統(tǒng)通過視覺語言模型定位坐標(biāo)，并在毫秒級(jí)周期內(nèi)發(fā)出控制指令，確保機(jī)器人實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)同步操作。

優(yōu)勢(shì)：保障物流設(shè)備在高負(fù)載場(chǎng)景下的實(shí)時(shí)響應(yīng)，提升作業(yè)效率。

圖2 工業(yè)AI智能控制示意

鴻道Intewell操作系統(tǒng)可根據(jù)不同用戶的應(yīng)用場(chǎng)景需求、軟件功能設(shè)計(jì)、硬件資源配置提供靈活可擴(kuò)展的系統(tǒng)架構(gòu)，支持用戶自由分配硬件資源、外設(shè)接口、非實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境。采用微內(nèi)核架構(gòu)，核心系統(tǒng)精簡(jiǎn)，可以為工業(yè)應(yīng)用提供高實(shí)時(shí)的運(yùn)行環(huán)境，在實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)混合架構(gòu)中，通過共享內(nèi)存或虛擬網(wǎng)卡進(jìn)行系統(tǒng)間的高效通信，從而提升整體方案的實(shí)時(shí)性能，實(shí)現(xiàn)微秒級(jí)的超低延遲和最小抖動(dòng)。

實(shí)測(cè)用例：IntelI5機(jī)器人控制器+Intewell-H擴(kuò)展構(gòu)型，測(cè)試結(jié)果如圖3所示。

實(shí)時(shí)端負(fù)載測(cè)試條件：

兩個(gè)RTOS分別運(yùn)行Ethercat主站以250us掃描周期驅(qū)動(dòng)21臺(tái)SV660N伺服電機(jī)。

非實(shí)時(shí)端負(fù)載測(cè)試條件：

BurnInTest設(shè)置CPU負(fù)載（50%）、Disk負(fù)載（100%）、RAM負(fù)載（50%）、Network負(fù)載（50%）、VideoPlayback負(fù)載（50%）、2D負(fù)載(50%）和3D負(fù)載（50%）。

圖3 測(cè)試結(jié)果

（3）高效的工業(yè)操作系統(tǒng)與通信技術(shù)

東土科技采用基于鴻道Intewell微內(nèi)核虛擬化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)環(huán)境間的共享內(nèi)存通信，將傳統(tǒng)多設(shè)備間的Modbus通信升級(jí)為單設(shè)備間高效、穩(wěn)定的通信方式。

示例場(chǎng)景：在智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)中，分揀機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人與AGV小車的實(shí)時(shí)協(xié)同工作，通過高效通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)任務(wù)快速分配與資源優(yōu)化。

優(yōu)勢(shì)：提升設(shè)備協(xié)同效率，確保系統(tǒng)穩(wěn)定性與可靠性。

（4）視覺與語義融合，精準(zhǔn)定位作業(yè)

通過嵌入視覺語言模型，東土科技的工業(yè)AI解決方案可以在物流作業(yè)中實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的坐標(biāo)定位與環(huán)境感知。

示例場(chǎng)景：在貨架補(bǔ)貨環(huán)節(jié)，視覺模型識(shí)別貨架上的空缺位置，并結(jié)合語義任務(wù)指令生成精準(zhǔn)坐標(biāo)，機(jī)器人自動(dòng)將貨物放置至目標(biāo)位置。

優(yōu)勢(shì)：降低視覺傳感器的依賴，提高復(fù)雜環(huán)境下的作業(yè)精度。

4　物流行業(yè)應(yīng)用案例：智能分揀中心的革新

以某大型電商企業(yè)的智能分揀中心為例，東土科技的工業(yè)AI解決方案助力其實(shí)現(xiàn)了智能化升級(jí)。

（1）分揀效率提升：通過NewPre3102智能控制器的實(shí)時(shí)控制與AI語義解析功能，分揀機(jī)器人作業(yè)速度和分揀準(zhǔn)確率有效提升。

（2）人工成本降低：系統(tǒng)無需煩瑣的示教開發(fā)，操作人員通過自然語言即可完成指令輸入，培訓(xùn)時(shí)間縮短，大幅降低人工成本。

（3）系統(tǒng)穩(wěn)定可靠：在高負(fù)載連續(xù)作業(yè)環(huán)境下，系統(tǒng)依舊保持穩(wěn)定運(yùn)行，故障率降低了50%。

（4）柔性部署：物流場(chǎng)景復(fù)雜多變，東土科技的解決方案支持快速部署與靈活調(diào)整，滿足多樣化的物流任務(wù)需求。

5　引領(lǐng)物流行業(yè)邁向工業(yè)AI新時(shí)代

東土科技憑借NewPre3102智能控制器，成功打造了一套適用于物流行業(yè)的工業(yè)AI解決方案，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人從傳統(tǒng)自動(dòng)化向智能化的躍升。這一創(chuàng)新不僅解決了物流行業(yè)長(zhǎng)期以來的效率、成本與協(xié)同問題，也為新型工業(yè)化進(jìn)程提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。目前，東土科技正在和機(jī)器人企業(yè)及相關(guān)研究機(jī)構(gòu)共同研制機(jī)器人內(nèi)部通信和控制國(guó)產(chǎn)自主解決方案，以解決該領(lǐng)域卡脖子問題。

自2012年?yáng)|土科技提出“人類智慧在機(jī)器世界的延伸”以來，公司始終秉持“承載人工智能、軟件定義未來”的理念，不斷推動(dòng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與控制技術(shù)的發(fā)展。此次，東土科技以工業(yè)AI的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，助力物流行業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化變革，再次彰顯了中國(guó)企業(yè)在工業(yè)AI領(lǐng)域的國(guó)際領(lǐng)先地位。

未來，東土科技將繼續(xù)引領(lǐng)工業(yè)AI發(fā)展，攜手各行業(yè)伙伴，共同開啟智慧工業(yè)的新篇章，為實(shí)現(xiàn)智能制造和智慧物流的美好愿景貢獻(xiàn)力量。

作者簡(jiǎn)介：

馬　璞（1992-），男，青海西寧人，碩士，現(xiàn)就職于北京東土科技股份有限公司，主要從事工業(yè)市場(chǎng)分析、企業(yè)傳播方面的工作。

祝一蒙（1991-），男，湖北宜昌人，碩士，現(xiàn)就職于北京東土科技股份有限公司，研究方向?yàn)槿斯ぶ悄軝C(jī)器學(xué)習(xí)。

摘自《自動(dòng)化博覽》2024年12月刊