FPGA pour la robotique : IA déterministe, mouvement de précision et détection en temps réel

Les robots modernes doivent voir, penser et agir en temps réel critique. Les FPGA d'Altera combinent de manière unique latence déterministe, flux de données parallèle et E/S reconfigurables, ce qui en fait des plateformes idéales pour les équipes de robotique qui ont besoin de combiner perception ML, contrôle à haute vitesse et interfaces de capteurs diverses sur un seul dispositif périphérique. Cela reflète les avantages mis en avant pour la suite Altera FPGA AI : conversion rapide des modèles, validation sans matériel et intégration IP à bouton-poussoir, applicables aux charges de travail robotiques. Altera associe tous les aspects de la conception robotique dans « The Altera® Robotics Solutions Stack », un cadre multicouche de blocs de propriété intellectuelle, matériel et logiciel qui, ensemble, permettent de créer un robot.

Découvrez la suite de solutions d'Altera Robotics : suite de solutions robotiques FPGA pour l’IA, les capteurs et le contrôle en temps réel

Pourquoi la robotique sur FPGA ?

Détection : la robotique commence par la perception. Les FPGA permettent un traitement déterministe à très faible latence des données de capteurs, qu'il s'agisse de caméras, de LiDAR ou de capteurs de force, de couple ou de mouvement. Grâce à un parallélisme massif et à une accélération matérielle, les FPGA traitent des flux de données à large bande passante en temps réel, garantissant une détection précise, synchronisée et fiable même en conditions de basse consommation d'énergie et de latence.

Réflexion : la robotique avancée exige une prise de décision rapide et prévisible. Les FPGA excellent dans le calcul en temps réel, permettant à des algorithmes complexes tels que la fusion de capteurs, la génération de trajectoires, la cinématique et l'inférence d'apprentissage automatique de s'exécuter avec une temporisation déterministe. Contrairement aux processeurs (CPU) et aux processeurs graphiques (GPU), les FPGA offrent un contrôle précis des pipelines de calcul, permettant aux concepteurs d'optimiser les performances, la consommation d'énergie et la sécurité des systèmes robotiques critiques.

Action : quand vient le moment de passer à l'action, la temporisation est primordiale. Les FPGA assurent une précision de la commande moteur et une exécution des mouvements optimale, prenant en charge des boucles de contrôle haute fréquence avec un minimum de gigue. Des bras industriels aux robots mobiles autonomes en passant par les systèmes collaboratifs, les FPGA garantissent un actionnement fluide, réactif et sûr, tout en restant reprogrammables pour s'adapter à l'évolution des stratégies et des normes de contrôle tout au long du cycle de vie du produit.

La suite logicielle d'Altera Robotics comprend plusieurs conceptions de référence qui mettent en œuvre leurs principes clés de perception, de réflexion et d'action. Le tableau ci-dessous répertorie ces conceptions et les kits de développement correspondants basés sur Altera que les utilisateurs peuvent télécharger sur le site des développeurs Altera.