啟揚方案：基于i.MX8M Plus的視覺導航AGV移動機器人解決方案

在工業(yè)4.0、“中國制造2025”、智慧物流和智慧工廠等概念的推動下，工業(yè)移動機器人（AGV/AMR）市場呈現(xiàn)高速增長。AGV(Automated Guided Vehicle)即自動導向小車，是指裝備有電磁或光學等自動導引裝置，能夠沿規(guī)定的導引路徑行駛，具有安全保護以及各種移載功能的運輸車。AGV能夠代替人工轉移、裝卸和搬運貨品，有效地降低了人工勞動強度，提高了工作效率，提升在部分危險且復雜的環(huán)境中工作的安全性，目前廣泛應用于機械、電子、化工、冶金、汽車、物流、電器、碼頭、軍事等行業(yè)。

AGV導航技術

導航技術是AGV的核心技術之一，市場上AGV導航技術已經(jīng)發(fā)展到第三代，第一代是基于軌道式的電磁導航和磁條導航，第二代是二維碼導航，第三代是基于激光雷達的激光SLAM和基于機器視覺的視覺SLAM（VSLAN）算法導航。目前市場上出于成本、技術成熟度、精準度等方面的考慮，三代導航方式同時存在于不同產(chǎn)品和應用場景。第三代SLAM導航采用無軌導航，能夠靈活規(guī)劃路徑，定位準確，行駛路徑靈活多變，能夠適應各種環(huán)境，是目前最熱的研究方向。

相比于技術成熟的激光導航，視覺導航發(fā)展稍微滯后，但其憑借成本低、信息獲取能力強、拓展性高、適用范圍廣等特性，仍然是AGV市場關注的重點。視覺導航僅需要采集圖像的攝像頭、處理信息的計算單元以及搭載訓練完成的AI模型，即可實現(xiàn)最簡單的功能。視覺導航的發(fā)展依賴處理器性能，因此對于處理器提出較高的要求，NXP i.MX8M Plus處理器具備高效的視覺和AI功能，滿足AGV設備對于處理器的要求。

為什么選擇i.MX8M Plus進行視覺導航AGV的開發(fā)？

啟揚IAC-IMX8MP-CM核心板基于NXP i.MX8M Plus處理器設計，是一款應用于邊緣計算與機器視覺的嵌入式硬件，采用四核Cortex-A53高性能處理器，主頻1.6GHz。處理器內(nèi)置算力高達2.3TOPS的NPU，支持tensorflow-lite、armNN、OpenCV、Caffe等多種AI框架，可搭載雙目視覺避障以及路徑引導算法、VSLAM算法，專用硬件加速器NPU加速視覺模型訓練、優(yōu)化、量化等流程，快速搭建AGV視覺導航AI系統(tǒng)。

核心板處理器具備雙圖像處理單元ISP，支持高動態(tài)范圍HDR，圖像增強、廣角魚眼畸變校正等功能，支持雙攝像頭同時輸入，實現(xiàn)立體影像，為AGV視覺系統(tǒng)提供出色的圖像質量；

高清攝像頭模塊很少擁有嵌入式ISP，處理器嵌入ISP可以直接從攝像頭獲取采集的圖像，不再需要視覺系統(tǒng)額外搭載ISP芯片，降低了系統(tǒng)的復雜性，并節(jié)約了系統(tǒng)的成本；因為i.MX8M PLUS處理器擁有長達15年的壽命，所以嵌入處理器的ISP也擁有了同樣長的產(chǎn)品壽命，增加了視覺系統(tǒng)的長期可靠性。

核心板處理器擁有強大的編解碼能力，不僅支持1080P60 H.264/5、VP8/9視頻解碼，還支持1080p60、H.265、H.264編碼，能夠將AGV前端攝像頭采集到的數(shù)據(jù)進行編碼壓縮上傳。

AGV作為移動機器人，依靠自身搭載的電池供電，擁有低功耗的i.MX8M Plus ARM處理器是AGV核心硬件的優(yōu)選；i. MX8M Plus核心板還擁有豐富的接口資源，雙千兆網(wǎng)口、USB3.0、CAN-FD、RS232、RS485等接口，連接傳感器、人機界面、運動控制等AGV必備硬件模塊；支持Wi-Fi、5G等多種通信方式，可遠程控制AGV運動路徑、進行任務分配等操作。

核心板擁有優(yōu)秀的工業(yè)特性，工業(yè)級元器件能夠在工業(yè)復雜環(huán)境下保持穩(wěn)定運行；實時內(nèi)核Cortex-M7、具有時間敏感網(wǎng)絡TSN的以太網(wǎng)控制器、5G網(wǎng)絡等都在降低延遲、提高系統(tǒng)實時性方面發(fā)揮作用。