控制技术与5G技术共同拓宽移动机器人的未来

　　移动机器人在当今越来越广泛的应用在包括国防，医疗，制造，物流，生产和个人使用，例如无人地面车辆，无人叉车与搬运AGV，能源行业的巡检机器人，无人飞行器和自主水下航行器等。随着如国内优秀的专业移动机器人控制系统公司，为各个行业的机器人公司提供可靠、易用和技术领先的导航控制器软硬件产品，使越来越多的机器人公司快速在各个细分市场推出产品。通过智能算法与5G技术的融合，为移动机器人的应用，扩展了更加宽广的未来。

　　在创建未来智能工厂的进程中，对移动机器人的要求将会越来越高，5G技术的出现让我们看到了新的可能性。5G技术可以实现小于1ms延迟，结合云几乎无限的处理和数据存储，将使下一代移动机器人能够做的事比今天要多得多。机器人将能够在自身和工厂员工之间交换大量信息，实现与传统现场自动化设备的通讯融合，如：EPA、PROFIBUS、PROFINET、EtherNet/IP和FF等，从而使“车间”以及其他支持5G的设备（如可穿戴设备和增强现实（AR）等技术）发生革命性变化。

　　5G提供了更高数据速率的潜力，但是实时性是移动机器人最基础的要求，5G应用于移动机器人仍然具有挑战性。目前基于sub 6GHz频段的4G LTE蜂窝系统可以使用的最大带宽是100MHz，数据速率不超过1Gbps。而在毫米波频段，移动应用可以使用的最大带宽是400MHz，数据速率高达10Gbps甚至更多。但是，无线电波在传播时，大气会选择性地吸收某些频率（波长）的电磁波，造成这些电磁波的传播损耗特别严重。吸收电磁波的主要是两种大气成分：氧气和水蒸气。水蒸气引起的共振会吸收22GHz和183 GHz附近的电磁波，而氧气的共振吸收影响的是60GHz和120 GHz附近的电磁波。

　　我们以一个典型的仓储中心或工厂为例，当你在使用自动叉车或AGV时，必须要综合考虑移动机器人与其它自动化部件如何融合在一起工作，当你采用科聪的移动机器人导航控制系统，实现了移动机器人在自主导航、移动控制、防碰撞和能耗管理的基础功能后，我们还要充分考虑，如何将这些与移动机器人与其协作的生态圈里的各类自动化设备和机器人，融合在一起工作。

　　在2019年，西北工业大学工程学院的研究团队与科聪的专业技术团队一起，在国家科学基金计划的支持下，建立利用超快第五代无线系统（5G），将移动机器人的人工智能（AI）功能，通过“服务云+边缘云+边缘节点计算”的模型，对5G环境下移动机器人的超高实时性应用，进行了验证。重点解决了，用毫米波（mmWave）频段的5G通信极易受到阻塞的影响的问题，通过对机器人应用场景中的5G通道建模，将云和机器人之间任务的动态划分以及新的机器人控制算法，解决了链路可能具有很高的峰值数据速率，但可能只是间歇性地可用这一技术难题。

　　通过5G技术结合GPS/北斗的地理位置，基于科聪的移动机器人导航控制系统，将使它们执行当今无法实现的功能。例如，在农业中，机器人可以漫步在田野中，监视农作物的生长状况，并将视频和其他传感器信息发送回几乎任何地方的计算机，甚至进行远程实时操作喷洒，修剪和收获等活动。FNRobotics公司采用科聪公司的导航控制系统产品技术，开发了一种的新鲜水果机器人收割机，该收割机将机器人，能够查找和区分可出售和受损的产品以及尚未成熟或腐烂的水果。

　　5G技术不会一夜之间就改变移动机器人技术，因为实现它的许多应用程序和技术如今仍然处于不断完善的过程状态。5G应该被视为电信新时代的开始，从毫米波通信系统的发展到软件定义的虚拟网络架构，以及新的无线访问方法，5G将需要在网络的各个方面进行巨大的创新，从而使许多机器人可以在小范围内操作而不互相干扰。科聪研究人员和国内外的5G技术提供商在持续的将5G移动技术与移动机器人技术进行完善和融合，预计到2024年，中国2000强制造企业中有25％的企业将使用5G技术来提高机器人应用能力。