نظام MachineMotion AI من Vention، المدعوم من معالج Isaac من NVIDIA، يُبسط النشر القابل للتطوير للروبوتات التي تعمل بالذكاء الاصطناعي

شركة التكنولوجيا NVIDIA أصدرت NVIDIA نظرة عامة مفصلة على مكتبات البرامج cuMotion وnvblox وFoundationPose وFoundationStereo ونماذج الذكاء الاصطناعي المضمنة في منصة NVIDIA Isaac Manipulator، والتي تم تصميمها لتعزيز الكفاءة التشغيلية للأذرع الروبوتية التي تعمل بالذكاء الاصطناعي.

صُممت هذه المكونات المُسرّعة بوحدات معالجة الرسومات (GPU) لتوفير تخطيط حركة آني، ورسم خرائط مكانية مُفصّلة، وإدراك دقيق للعمق، بهدف دعم نشر حلول الأتمتة المتقدمة مع تقليل تعقيد التكامل. صُمّم مُعالج NVIDIA Isaac كمجموعة برامج متكاملة تُسهّل تنفيذ وظائف مُعالجة روبوتية مُتطورة في السياقات الصناعية باستخدام تقنيات وحدات معالجة الرسومات عالية الأداء.

توفر مكتبة cuMotion تخطيط الحركة، وتوليد المسارات، وإمكانات الحركة العكسية باستخدام تسريع وحدة معالجة الرسومات (GPU)، مما يُسهم في تنفيذ حركة أسرع ودون تصادم حتى في البيئات ذات القيود المكانية العالية. ويهدف هذا إلى تحسين الموثوقية ودقة التشغيل، لا سيما في البيئات التي تتطلب معايير أداء صارمة. تدعم أداة nvblox رسم الخرائط ثلاثية الأبعاد في الوقت الفعلي، مما يُمكّن الأنظمة الروبوتية من تفسير البيئات المكانية المتغيرة والتكيف معها. صُممت هذه الوظيفة لتحسين تجنب العوائق والحفاظ على ظروف تشغيل آمنة.

يوفر FoundationPose تقديرًا لوضعية الصورة بست درجات حرية باستخدام مدخلات RGB-D، وهو مصمم للحفاظ على الدقة في مختلف ظروف الإضاءة، والأسطح العاكسة، وأشكال الأجسام المتنوعة. ولمعالجة محدودية توافر بيانات التدريب الواقعية لنماذج الذكاء الاصطناعي الروبوتية، استخدمت NVIDIA توليد البيانات الاصطناعية عبر Isaac Sim لإنتاج أكثر من خمسة ملايين صورة، تلتها تدريبات على نظام وحدة معالجة الرسومات V100. نتج عن ذلك نموذج لقطة صفرية قادر على النشر الفوري دون تدريب إضافي أو ضبط دقيق، مع إمكانية التعميم على أجسام جديدة.

يدعم FoundationStereo تقديرًا دقيقًا لعمق الاستريو، مما يُمكّن من التفاعل الموثوق مع البيئات المحيطة. صُممت قدراته للعمل بكفاءة حتى في الظروف الصناعية المعقدة أو المزدحمة أو الديناميكية. يُدرّب النموذج على مجموعة بيانات تركيبية ضخمة، وهو قادر على إنتاج نتائج عالية الجودة باستخدام أجهزة فعّالة من حيث التكلفة، مثل مستشعرات Intel RealSense. وقد حازت مساهمات FoundationStereo التقنية على ترشيح لجائزة أفضل ورقة بحثية في مؤتمر CVPR 2025، مما جعلها واحدة من بين آلاف الأوراق البحثية المُقدّمة.

التطبيقات الرئيسية لآلة Vention - الذكاء الاصطناعي الحركي

MachineMotion AI من Vention هو وحدة تحكم في الأتمتة الصناعية، مُصممة لدعم دمج الروبوتات المُدعمة بالذكاء الاصطناعي في بيئات التصنيع. صُممت هذه الوحدة استنادًا إلى NVIDIA Jetson Orin، وهي مُجهزة باتصال خلوي، وهي تهدف إلى تسهيل النشر السريع، والحوسبة الطرفية في الموقع، والإدارة عن بُعد لأنظمة الروبوتات، مع تقليل تعقيد البنية التحتية.

من أهم استخدامات النظام عمليات التقاط ووضع آلية تُجرى مباشرةً على الحافة. ​​يتيح جهاز NVIDIA Jetson Orin المدمج اكتشاف الأجسام وتحديد مواقعها آنيًا داخل الوحدة الروبوتية نفسها، مما يقلل من تأخير المعالجة ويجنب الاعتماد على البنية التحتية للحوسبة الخارجية.

يتضمن مجال آخر للتطبيق الإشراف عن بعد، حيث يتيح الاتصال الخلوي المتكامل لوحدة التحكم إمكانية التشخيص خارج الموقع ومراقبة النظام وتحديث مكونات البرامج، وبالتالي تقليل الحاجة إلى مكالمات الخدمة المادية.

يُستخدم نظام MachineMotion AI أيضًا في بيئات الإنتاج الديناميكية التي تتطلب تعديلًا متكررًا لتكوينات الروبوتات. يساعد توافق النظام مع معالج NVIDIA Isaac Manipulator واستخدام بيئة برمجية منخفضة التعليمات البرمجية المصنّعين على تكييف الخلايا الروبوتية مع المهام وسير العمل المتغيرة. تُعد هذه القدرة على التكيف مفيدة بشكل خاص لاستيعاب التغييرات في تصميم المنتج أو متطلبات الإنتاج.

من خلال الجمع بين معالجة الذكاء الاصطناعي الحافة والتكامل المبسّط، يدعم MachineMotion AI استراتيجيات الأتمتة الروبوتية القابلة للتطوير والاستجابة في السياقات الصناعية ويوسع القدرات الوظيفية لـ نفيديا إسحاق أدوات البرمجيات.

حالة تمثيلية: نظام اختيار القمامة العشوائي 

يُمكن ملاحظة تطبيق عملي لنظام NVIDIA Isaac Manipulator ونظام Vention MachineMotion AI المُدمج في سيناريوهات التقاط النفايات الصناعية العشوائية. في هذا السياق، يُدمج النظام الإدراك البصري وتخطيط الحركة لدعم التعامل الآلي مع الكائنات في البيئات غير المُهيكلة.

تبدأ العملية بـ FoundationPose، الذي يُفسر مُدخلات RGB-D لتقدير موضع واتجاه الأجسام داخل الصندوق. ثم يستخدم cuMotion هذه البيانات، الذي يحسب مسارات مُحسّنة وخالية من التصادم لحركة الذراع الروبوتية. تُنقل خطط الحركة هذه عبر وحدة تحكم الذكاء الاصطناعي MachineMotion من Vention إلى الأجهزة الروبوتية للتنفيذ. والنتيجة هي سير عمل مُنسّق يُمكّن من الإمساك بالأشياء وإعادة وضعها بدقة، مُلبيًا بذلك متطلبات الأتمتة الصناعية الفورية.

يوفر هذا التكوين للنظام حلاً متينًا للمهام التي تتطلب درجة عالية من التنوع والقدرة على التكيف. من خلال دمج الإدراك المُسرّع بواسطة وحدة معالجة الرسومات (GPU) وتخطيط الحركة على الجهاز، يدعم النظام أتمتة عالية الأداء دون الاعتماد على البنية التحتية السحابية.

يوفر الاستخدام المشترك لمعالج NVIDIA Isaac وMachineMotion AI العديد من المزايا التشغيلية. يتم تحقيق استجابة فورية من خلال تسريع وحدة معالجة الرسومات (GPU) على وحدات NVIDIA Jetson، مما يُسهّل الإدراك الدقيق والمعالجة حتى في البيئات الديناميكية. كما صُمم النظام لسهولة النشر، حيث يُقلل MachineMotion AI من عوائق التكامل ويُبسّط عملية التنفيذ. القدرات الروبوتية المتقدمة بالإضافة إلى ذلك، يدعم الاتصال الخلوي المدمج مراقبة النظام عن بعد والتشخيصات والتحديثات، مما يتيح التحسين المستمر وتقليل وقت التوقف المحتمل.