德國(guó)弗勞恩霍夫研究機(jī)構(gòu)（Fraunhofer Research）正在利用英偉達(dá)（Nvidia）的仿真技術(shù)設(shè)計(jì)未來(lái)的自主移動(dòng)機(jī)器人，大大推進(jìn)自主移動(dòng)機(jī)器人的技術(shù)水平。

這個(gè)位于德國(guó)的研究小組的O3dyn平臺(tái)旨在創(chuàng)建和測(cè)試用于制造的自主移動(dòng)機(jī)器人。

這一切是如何開(kāi)始的

約瑟夫-弗勞恩霍夫是19世紀(jì)的光學(xué)先驅(qū)，他將科學(xué)研究與工業(yè)應(yīng)用結(jié)合起來(lái)。時(shí)至今日，德國(guó)的弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)--歐洲最大的研發(fā)組織--正將目光投向關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用研究，從人工智能到網(wǎng)絡(luò)安全再到醫(yī)學(xué)。

其弗勞恩霍夫IML部門(mén)的目標(biāo)是推動(dòng)物流和機(jī)器人技術(shù)的邊界。德國(guó)研究人員正在利用Nvidia Isaac Sim，通過(guò)模擬在機(jī)器人設(shè)計(jì)方面取得進(jìn)展。像許多人一樣，包括寶馬、亞馬遜和西門(mén)子，弗勞恩霍夫IML依靠Nvidia Omniverse。它利用Nvidia Omniverse在物流履行和制造方面的應(yīng)用研究中取得進(jìn)展。

弗勞恩霍夫的最新創(chuàng)新，被稱為O3dyn，使用Nvidia模擬和機(jī)器人技術(shù)來(lái)創(chuàng)建一個(gè)室內(nèi)-室外自主移動(dòng)機(jī)器人（AMR）。它的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)從自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)到快速移動(dòng)的AMR的跳躍，這些AMR甚至還沒(méi)有在市場(chǎng)上出現(xiàn)。這種自動(dòng)化水平的進(jìn)步有望在物流加速方面有一個(gè)巨大的提升。

弗勞恩霍夫IML部門(mén)的機(jī)器人和人工智能研究員Julian Eber說(shuō)："我們正在研究如何在物流場(chǎng)景中盡可能快、盡可能安全地進(jìn)行。”

從MP3到AMR

弗勞恩霍夫IML的母體組織位于國(guó)家中心附近的多特蒙德，擁有超過(guò)3萬(wàn)名員工，參與了數(shù)百個(gè)研究項(xiàng)目。在20世紀(jì)90年代，它負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)MP3文件格式，這導(dǎo)致了數(shù)字音樂(lè)革命。為了讓自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)沿著與光盤(pán)相同的道路前進(jìn)，弗勞恩霍夫在2013年推出了一個(gè)突破性的機(jī)器人，現(xiàn)在被寶馬公司在其裝配廠和其他地方廣泛使用。

這種機(jī)器人被稱為STR，是工業(yè)制造的主力。它用于為生產(chǎn)線移動(dòng)貨物。弗勞恩霍夫IML的人工智能工作有利于STR和這個(gè)機(jī)器人平臺(tái)的其他更新，如O3dyn。弗勞恩霍夫IML的目標(biāo)是創(chuàng)造提供新技術(shù)狀態(tài)的AMR。O3dyn依靠Nvidia Jetson邊緣人工智能和機(jī)器人平臺(tái)的眾多攝像頭和傳感器輸入來(lái)幫助導(dǎo)航。

推進(jìn)速度和靈活性，它能夠以每小時(shí)30英里的速度前進(jìn)，并有人工智能輔助的車(chē)輪，可用于任何方向的移動(dòng)，以操縱緊張的情況。

弗勞恩霍夫IML公司的人工智能和自主系統(tǒng)負(fù)責(zé)人索倫-克納說(shuō)："全方位的動(dòng)態(tài)是非常獨(dú)特的，據(jù)我們所知，市場(chǎng)上沒(méi)有這樣的東西?！?/p>

弗勞恩霍夫IML公司在Nvidia GTC上偷看了其在這個(gè)托盤(pán)移動(dòng)機(jī)器人上的最新發(fā)展。

將模擬與現(xiàn)實(shí)聯(lián)系起來(lái)

通過(guò)使用Isaac Sim，F(xiàn)raunhofer IML的最新研究致力于通過(guò)縮小模擬與現(xiàn)實(shí)的差距，在模擬中開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證這些AMR。研究人員依靠Isaac Sim對(duì)其高動(dòng)態(tài)自主移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)行虛擬開(kāi)發(fā)，在逼真的、物理上準(zhǔn)確的三維世界中鍛煉機(jī)器人。

這使弗勞恩霍夫能夠?qū)⑵錂C(jī)器人的5400多個(gè)部件從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件中導(dǎo)入虛擬環(huán)境中。然后，它可以用Omniverse PhysX的物理精確規(guī)格來(lái)裝備它們。

其結(jié)果是，虛擬機(jī)器人版本可以在模擬中像現(xiàn)實(shí)世界中的物理機(jī)器人一樣迅速移動(dòng)。利用虛擬環(huán)境，弗勞恩霍夫可以加速開(kāi)發(fā)，安全地提高現(xiàn)實(shí)世界部署的準(zhǔn)確性，并更快地?cái)U(kuò)大規(guī)模。盡量減少模擬與現(xiàn)實(shí)的差距，使模擬成為機(jī)器人的數(shù)字現(xiàn)實(shí)。這是弗勞恩霍夫所說(shuō)的基于模擬的人工智能概念。

為了更快地取得成果，弗勞恩霍夫正在將AMR仿真模型發(fā)布為開(kāi)放源碼，以便開(kāi)發(fā)者可以進(jìn)行改進(jìn)。

Kerner說(shuō)："這對(duì)物流的未來(lái)很重要。我們希望有盡可能多的人在模擬中從事這類(lèi)動(dòng)態(tài)機(jī)器人的定位、導(dǎo)航和人工智能工作。"