Satoshi Owada AI業(yè)務(wù)開發(fā)高級主管工程師
近年來,各種類型和型號的真空吸塵器都實(shí)現(xiàn)了各種新功能。一個關(guān)鍵功能是地板類型檢測,它有助于在許多情況下保持一致操作,并且可以提供許多好處,包括:
降低功耗
用戶操作簡單
電機(jī)降噪
功耗是所有電池供電型號的關(guān)鍵考慮因素,但在機(jī)器人清潔器中尤其重要。
檢測地板類型的方法
由于在頭上運(yùn)行電刷的成本、維護(hù)和噪音的改善,無刷直流電機(jī)已經(jīng)占領(lǐng)了更多的市場。實(shí)施逆變器或MCU來驅(qū)動 BLDC電機(jī)的成本越來越便宜。在這里,我們介紹了一個典型的用例,該案例采用具有無傳感器地板類型檢測功能的 BLDC電機(jī)。
圖1. 地板式檢測組件
獲取電機(jī)控制信息:與電機(jī)控制邏輯共享來自分流寄存器的反饋信息。
存儲固定長度數(shù)據(jù):獲取數(shù)據(jù)的決策窗口。
特征提取:系統(tǒng)從電機(jī)控制信息中提取特定特征。
分類:提取后,使用分類器對地板類型進(jìn)行分類。
通過使用這種實(shí)現(xiàn)方式,由于不需要額外的傳感器,因此可以顯著降低BOM成本。
瑞薩電子地板類型檢測解決方案專為速度和響應(yīng)能力而設(shè)計,同時保持高精度。我們以最低的BOM成本利用RA和RX MCU平臺的硬件。在這個解決方案中,我們使用的是RA6T2 MCU。
在概念驗(yàn)證(PoC)單元中,我們的模型將地板分為兩種類型:軟地板和硬地板。通過添加訓(xùn)練數(shù)據(jù),您可以輕松增加要分類的樓層類型的數(shù)量。
圖2. 解決方案工作流程
圖3. 概念驗(yàn)證單元
此用例中的模型大?。?/strong>
參數(shù):2678 bytes
堆棧使用:2560 bytes
預(yù)分配:12 bytes
代碼:2008 bytes
使用RA6T2 MCU的推理時間約為1毫秒至2毫秒。
我們是如何創(chuàng)建應(yīng)用示例的?
瑞薩電子正在推出各種類型的電機(jī)控制解決方案,并提供軟件示例。利用瑞薩電子e2 studio IDE和Motor Workbench開發(fā)支持工具,用戶可以優(yōu)化電機(jī)參數(shù)、收集數(shù)據(jù)、與真空吸塵器所需的其他功能集成,并最終集成使用Reality AI Tools模塊生成的任何AI模型。
更多相關(guān)信息您可識別下方二維碼或復(fù)制鏈接至瀏覽器中打開查看:
e2 studio
https://www.renesas.cn/zh/software-tool/e-studio
Motor Workbench
https://www.renesas.cn/zh/software-tool/renesas-motor-workbench
Reality AI Tools
https://www.renesas.cn/zh/software-tool/reality-ai-tools
圖4. Renesas Motor Workbench工具
圖5. e2 studio–Reality AI Tools集成工作流程
我們通過使用電機(jī)控制示例代碼中的現(xiàn)有變量來收集真實(shí)的電機(jī)控制數(shù)據(jù),并記錄了地板類型的數(shù)據(jù)以進(jìn)行分類。這些數(shù)據(jù)被饋送到Reality AI的特征提取和訓(xùn)練引擎,以開發(fā)和輸出模型。我們實(shí)現(xiàn)了100%的訓(xùn)練K-Fold準(zhǔn)確率,這促使我們選擇該模型進(jìn)行實(shí)時測試和基準(zhǔn)測試。同時,Reality AI 的BOM優(yōu)化功能會從電機(jī)信息的數(shù)十個現(xiàn)有變量中建議最佳的信息組合使用,并最大限度地減少資源需求。
圖6. Reality AI Tools訓(xùn)練結(jié)果
在實(shí)際硬件上實(shí)施模型之前,可以使用另一個未用于訓(xùn)練的記錄數(shù)據(jù)集對模型進(jìn)行測試,以便在Reality AI上進(jìn)行確認(rèn),以減少開發(fā)工作量。一旦達(dá)到預(yù)期的精度,該模型就會被重新集成到 e2 studio項(xiàng)目中。然后,該模型在現(xiàn)場環(huán)境中進(jìn)行了廣泛的測試。
要將機(jī)器學(xué)習(xí)模型產(chǎn)品化,有時需要了解機(jī)器學(xué)習(xí)模型的工作原理以及它如何確定結(jié)果以避免黑盒情況。Reality AI還為解決方案提供了此類情況,并可以使用決策顯著性圖顯示哪些特征重要,哪些特征不太重要。
圖7. Reality AI Tools決策顯著性圖
在進(jìn)一步或?qū)碓鰪?qiáng)的情況下,Renesas還提供了一種重新訓(xùn)練模型的方法。只需更新機(jī)器學(xué)習(xí)模型參數(shù),即可輕松改進(jìn)Reality AI Tools創(chuàng)建的模型。這些參數(shù)可以放置在flash的單獨(dú)區(qū)域,例如數(shù)據(jù)區(qū)域,并且可以通過無線(OTA)非常容易地更新。
結(jié)論
地板類型檢測示例展示了Renesas Reality AI Tools在解決實(shí)際挑戰(zhàn)以改善用戶體驗(yàn)和為真空吸塵器增強(qiáng)額外功能的能力。我們的AI模型占用空間小,并且可以通過利用廣泛的數(shù)據(jù)收集來進(jìn)行靈活的擴(kuò)展。
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原文標(biāo)題:您的吸塵器是否足夠智能,可以真正清潔?
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