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Sophie Yang

安霸前端AI应用工程总监

协作机器人（cobots）正在重塑我们与机器的互动方式。它们可以在人机共享环境中安全运行，搭载 AI 的协作机器人已广泛应用于制造业、物流业、医疗保健甚至家庭领域。但它们的作用远不止自动化——它们是协作伙伴，能够实时适应、理解情境并做出决策。

协作机器人（cobots）和为单一、重复性任务而设计的传统机器人不同，它专为在动态、不可预测的环境中实现灵活协作而设计。这不仅需要更高的机械精度，而且要求具备实时感知、情境理解和持续学习的能力——所有这些，都因 AI 得以实现。

传统机器人的局限性

传统机器人在场景固定的结构化环境中表现出色。但一旦条件发生(shēng)变(biàn)化(huà)——比(bǐ)如(rú)当(dāng)有(yǒu)人(rén)走(zǒu)进(jìn)机(jī)器(qì)人(rén)的工作路径，或目标物体位置发生改变，或任务发生变化——这些(xiē)系(xì)统就容易出现问题。这是因为传统机器人行为是预(yù)先(xiān)编(biān)排(pái)的(de)，修改其行为通常需要手动重新编程，从而较难适应场景的动态变化。

相比之下，协作机器人能够实时地灵活应对复杂情况。它们能解读各种传感器数据、理解自然语(yǔ)言(yán)指(zhǐ)令(lìng)、识别物体，并能根据人类行为和距离做出瞬间决策和动作，包括适应工人意外的动作，以及实时调整以执行新任务等。协作机器人的设(shè)计(jì)初(chū)衷(zhōng)就(jiù)是处理现实环境中各种不确定性带来的“混(hùn)乱(luàn)”情(qíng)况，无需为每一个变化重新编程。

以智能保(bǎo)障(zhàng)安(ān)全

安全是协作机器人设计理念的核心。由于协作机器人需要与人类(lèi)在(zài)近距离内协同(tóng)工(gōng)作(zuò)，因此必须能够实时感知、预判并应对潜在危险。当人员进入其工作区域时，机器人立刻减速运行，并保证在碰撞即将发生前暂停操作，或重新规划路径以避开障碍物。

AI 使这些安全行为成为可能。借助设备端的机器视觉技术，协作(zuò)机(jī)器(qì)人(rén)能(néng)够检测人类肢体、监测距离并作出相应调整。通过强化学习，它们能够随着时间的推移不断优化响应(yīng)机(jī)制(zhì)——对(duì)熟(shú)悉(xī)的(de)情(qíng)况反应更迅速，并能调整策略以适应新出现的场景。

在医疗领域，机器人可以识别并响应患者跌倒等意外事件。在工业环境中，它可以适(shì)应(yīng)快(kuài)速(sù)移(yí)动(dòng)的(de)流(liú)水线上摆放的不规则形状零件。这些能力并非源于预先设定的规则，而是由持续学习和情境感知所驱动。

非结构化环境中的灵活性

AI 赋能的协作机器人最近在设备端取得的最重要技术进步之一，便是由生成式 AI（GenAI）赋能的多功能性与适应性。借助轻量级视觉-语言模型（VLM）和语音识别技术，协作机器人能够遵循自然语言指令（例如“把红色盒子拿到 A 站”），而无需依赖固定的编程。

无论是处于在线还是离线状态，感知、语音和视觉语言模型使协作机器人能够分析其所见所闻，并将分析结果转化为行动。这使得系统更加灵活，更低延迟：它能够在杂乱的空间中导航，处理各种各样的物体，并对人类输入做出自然的响应——所有这些都可在离线和有限供电状态下运行。

这种更好的适应性在工作流程频繁变化的应用场景中至关重要，无论是柔性生产线或家庭辅助服务。即使环境条件不断变化，协作机器人也无需反复重新训练就能快速适应。

分布式智能在协作机器人系统中的运用

协作机器人不仅能够与人类协同作业，如今还能以协同团队的形式运作。随着设备端生成式 AI（GenAI）技术的进步与实时通信及学习迁移技术的结合，协作机器人现可组成分布式团队进行协同工作：协调任务、共享环境数据，并能根据同伴监测到的情况（即超出自身传感器范围之外的环境数据）调整行为。

例如，若某台协作机器人检测到通道堵塞或硬件故障，它可通知其他机器人重新规划路线或重新分配任务。这些本地(de)网(wǎng)络(luò)就(jiù)像(xiàng)协(xié)同(tóng)网(wǎng)格(gé)一(yī)样(yàng)运(yùn)作(zuò)——去(qù)中(zhōng)心(xīn)化(huà)、具(jù)备(bèi)强(qiáng)韧(rèn)性(xìng)且(qiě)日(rì)益(yì)自(zì)主化(huà)。

AI 使(shǐ)这(zhè)种(zhǒng)协(xié)同(tóng)成(chéng)为(wèi)可(kě)能(néng)，但(dàn)同(tóng)时(shí)也(yě)带(dài)来(lái)了(le)新(xīn)的(de)性(xìng)能(néng)要(yào)求(qiú)：通(tōng)信(xìn)必(bì)须(xū)快(kuài)速(sù)，决(jué)策(cè)必(bì)须(xū)分(fēn)布(bù)式(shì)进(jìn)行(xíng)，即(jí)使(shǐ)在(zài)没(méi)有(yǒu)外(wài)部(bù)连(lián)接(jiē)的(de)情(qíng)况(kuàng)下(xià)，感(gǎn)知(zhī)与(yǔ)分(fēn)析(xī)能(néng)力(lì)也(yě)必(bì)须(xū)保(bǎo)持(chí)精(jīng)准(zhǔn)。

前(qián)端(duān)AI硬(yìng)件(jiàn)为(wèi)何(hé)至(zhì)关重(zhòng)要(yào)

在(zài)前(qián)端(duān)运(yùn)行(xíng) AI 不(bù)仅(jǐn)需(xū)要(yào)复(fù)杂(zá)的(de)模(mó)型(xíng)，更(gèng)需(xū)要(yào)专(zhuān)为(wèi)在(zài)严(yán)格(gé)的(de)功(gōng)耗(hào)、空(kōng)间(jiān)和(hé)散(sàn)热(rè)限(xiàn)制(zhì)下(xià)处(chù)理(lǐ)实(shí)时(shí)推(tuī)理(lǐ)而(ér)打(dǎ)造(zào)的(de)硬(yìng)件(jiàn)。协(xié)作(zuò)机(jī)器(qì)人(rén)需(xū)同(tóng)时(shí)执(zhí)行(xíng)多(duō)项(xiàng)任(rèn)务(wu)，从(cóng)感(gǎn)知(zhī)、运(yùn)动(dòng)规(guī)划(huà)到(dào)语(yǔ)言(yán)理(lǐ)解(jiě)和(hé)安(ān)全检(jiǎn)查(chá)，所(suǒ)有(yǒu)这(zhè)些(xiē)都(dōu)无(wú)需(xū)依(yī)赖(lài)云(yún)连(lián)接(jiē)。

这(zhè)正(zhèng)是(shì)机(jī)器(qì)人(rén) AI 系(xì)统(tǒng)级(jí)芯(xīn)片(piàn)（SoC）架(jià)构(gòu)变(biàn)得(de)至(zhì)关重(zhòng)要(yào)的(de)原(yuán)因(yīn)。理(lǐ)想(xiǎng)的(de) SoC 必(bì)须(xū)提(tí)供(gōng)极(jí)高(gāo)的(de)每(měi)瓦(wǎ) AI 性(xìng)能(néng)，能(néng)无(wú)缝(fèng)集成(chéng)到(dào)紧(jǐn)凑(còu)的(de)机(jī)器(qì)人(rén)系(xì)统(tǒng)中(zhōng)，并(bìng)支(zhī)持(chí)多(duō)模(mó)态(tài)感(gǎn)知(zhī)以(yǐ)及(jí)基(jī)于(yú)生(shēng)成(chéng)式(shì) AI 的(de)推(tuī)理(lǐ)和(hé)决(jué)策(cè)任(rèn)务(wu)，这(zhè)些(xiē)正(zhèng)是(shì)现(xiàn)代(dài)协(xié)作(zuò)机(jī)器(qì)人(rén)移(yí)动(dòng)与(yǔ)运(yùn)作(zuò)的(de)核(hé)心(xīn)所(suǒ)在(zài)。

安(ān)霸(bà)前(qián)端(duān) AI SoC 产(chǎn)品(pǐn)正(zhèng)是(shì)针(zhēn)对(duì)这(zhè)些(xiē)需(xū)求(qiú)进(jìn)行(xíng)了(le)优(yōu)化(huà)，结(jié)合(hé)了(le)先(xiān)进(jìn)的(de)视(shì)觉(jué)处(chù)理(lǐ)、多(duō)模(mó)态(tài)传(chuán)感(gǎn)器(qì)融(róng)合(hé)与(yǔ)低(dī)延(yán)迟(chí)推(tuī)理(lǐ)能(néng)力(lì)，可(kě)集成(chéng)于(yú)紧(jǐn)凑(còu)而(ér)高(gāo)能(néng)效(xiào)的(de)设(shè)计(jì)之(zhī)中(zhōng)。无(wú)论(lùn)是(shì)部(bù)署(shǔ)在(zài)移(yí)动(dòng)平(píng)台(tái)（自(zì)主移(yí)动(dòng)机(jī)器(qì)人(rén)，AMR）还(hái)是(shì)机(jī)械(xiè)臂(bì)中(zhōng)，均(jūn)可(kě)使(shǐ)协(xié)作(zuò)机(jī)器(qì)人(rén)在(zài)本(běn)地(de)做(zuò)出(chū)智(zhì)能(néng)决(jué)策(cè)并(bìng)保(bǎo)持(chí)自(zì)主性(xìng)，即(jí)使(shǐ)在(zài)带(dài)宽(kuān)受(shòu)限(xiàn)的(de)环(huán)境(jìng)中(zhōng)也(yě)不(bù)例(lì)外(wài)。对(duì)于(yú)移(yí)动(dòng)协(xié)作(zuò)机(jī)器(qì)人(rén)而(ér)言(yán)，这(zhè)种(zhǒng)高(gāo)能(néng)效(xiào)还(hái)有(yǒu)助(zhù)于(yú)延(yán)长(zhǎng)电(diàn)池(chí)续(xù)航(háng)时(shí)间(jiān)，从(cóng)而(ér)在(zài)工(gōng)厂(chǎng)等(děng)应(yīng)用(yòng)场(chǎng)景(jǐng)中(zhōng)实(shí)现(xiàn)更(gèng)高(gāo)效(xiào)的(de)运(yùn)营(yíng)。

为(wèi)现(xiàn)实(shí)世(shì)界(jiè)而(ér)生(shēng)

当(dāng)我(wǒ)们(men)计(jì)划(huà)将(jiāng)协(xié)作(zuò)机(jī)器(qì)人(rén)部(bù)署(shǔ)到(dào)人(rén)类(lèi)环(huán)境(jìng)中(zhōng)（如(rú)家(jiā)庭(tíng)、医(yī)院(yuàn)和(hé)工(gōng)业(yè)场(chǎng)所(suǒ)），会(huì)发(fā)现(xiàn)需(xū)要(yào)解(jiě)决(jué)的(de)不(bù)仅(jǐn)仅(jǐn)只(zhǐ)是(shì)智(zhì)能(néng)问(wèn)题(tí)。这(zhè)项(xiàng)工(gōng)作(zuò)要(yào)求(qiú)平(píng)台(tái)必(bì)须(xū)具(jù)备(bèi)紧(jǐn)凑(còu)型(xíng)设(shè)计(jì)、高(gāo)能(néng)效(xiào)特(tè)性(xìng)且(qiě)足(zú)够(gòu)的(de)稳(wěn)健(jiàn)性(xìng)，能(néng)够(gòu)在(zài)处(chù)理(lǐ)前(qián)端(duān) AI 工(gōng)作(zuò)负(fù)载(zài)的(de)同(tóng)时(shí)不(bù)牺(xī)牲(shēng)整(zhěng)体(tǐ)系(xì)统(tǒng)性(xìng)能(néng)。

客(kè)户(hù)正(zhèng)采用(yòng)安(ān)霸(bà) CV7x 和(hé) N1x 系(xì)列(liè)前(qián)端(duān) AI SoC 来(lái)应(yīng)对(duì)这(zhè)些(xiē)挑(tiāo)战(zhàn)，从(cóng)而(ér)实(shí)现(xiàn)以(yǐ)下(xià)能(néng)力(lì)：

高(gāo)能(néng)效(xiào)的(de) AI 性(xìng)能(néng)：专(zhuān)为(wèi)语(yǔ)义(yì)分(fēn)割(gē)和(hé)深(shēn)度(dù)估(gū)计(jì)等(děng)实(shí)时(shí)机(jī)器(qì)视(shì)觉(jué)任(rèn)务(wu)优(yōu)化(huà)，并(bìng)结(jié)合(hé)轻(qīng)量(liàng)级(jí)生(shēng)成(chéng)式(shì) AI 视(shì)觉(jué)-语(yǔ)言(yán)模(mó)型(xíng)，在(zài)更(gèng)低(dī)功(gōng)耗(hào)下(xià)达(dá)成(chéng)复(fù)杂(zá)任(rèn)务(wu)。

紧(jǐn)凑(còu)型(xíng)硬(yìng)件(jiàn)设(shè)计(jì)：芯(xīn)片(piàn)及(jí)软(ruǎn)件(jiàn)集成(chéng)度(dù)高(gāo)，适(shì)用(yòng)于(yú)关节(jié)机(jī)械(xiè)臂(bì)、自(zì)主移(yí)动(dòng)机(jī)器(qì)人(rén)（AMR）及(jí)其(qí)他(tā)空(kōng)间(jiān)受(shòu)限(xiàn)系(xì)统(tǒng)集成(chéng)。

多(duō)模(mó)态(tài)传(chuán)感(gǎn)器(qì)融(róng)合(hé)：通(tōng)过(guò)硬(yìng)件(jiàn)加(jiā)速(sù)，使(shǐ)协(xié)作(zuò)机(jī)器(qì)人(rén)能(néng)综(zōng)合(hé)利(lì)用(yòng)多(duō)种(zhǒng)输(shū)入(rù)源(yuán)的(de)数(shù)据(jù)，从(cóng)而(ér)更(gèng)全面(miàn)地(de)理(lǐ)解(jiě)周(zhōu)边(biān)环(huán)境(jìng)与(yǔ)运(yùn)行(xíng)场(chǎng)景(jǐng)。

设备端推理能力：支持不依赖云连接的自主运行与安全关键决策——包括设备端生成式 AI（GenAI）处理，以实现离线条件下的智能。

这些能力使安霸前端 AI SoC 能够完美契合现实场景中协作机器人的严苛要求——在这些场景中，功耗控制、安全保证和响应速度都是不容妥协的刚性需求。

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