5G無線技術可將地面機器人連接到云中的AI

紐約大學坦登工程學院的一個研究小組在美國國家科學基金會的國家機器人計劃2.0的支持下，正在建立無線系統的基礎，該系統利用超快第五代(5G)無線通信將移動機器人外包人工智能(AI)對邊緣云(云中最靠近機器人的服務器)起作用。

所有的合作者都是紐約大學丹頓分校著名的紐約大學無線研究中心的研究人員，他們將設計操縱和運動算法，以解決使5G網絡成為機器人和服務器之間可行橋梁的一些重要技術障礙。

將AI功能從機器人轉移到遠程服務器可帶來誘人的運營優勢，例如允許機器人感知環境，執行復雜的操作并自主做出決策，所有這些都不會因車載計算和發電設備而產生大量能源和重量成本。

包括電氣與計算機工程系和機械與航空航天工程系教授Ludovic Righetti;電氣和計算機工程學系的教授Siddharth Garg，Sundeep Rangan和Elza Erkip的研究團隊將專注于解決可靠性，在通信降級的情況下機器人操作的安全性以及對多機器人系統的可擴展性的問題。

此次合作帶來了機器人技術(Righetti)，計算機體系結構和計算(Garg)，無線網絡(Rangan和Erkip)以及信息理論(Erkip)方面的專業知識。Tandon的新員工Righetti將領導該項目。

“目標是設計算法，以在機器人和云之間最佳地分配計算，以確保機器人安全運行。” Erkip說。

Rangan解釋說，盡管長期以來人們一直將云機器人技術視為減輕功耗計算的一種方法，但是由于無線通信系統的帶寬有限和高延遲，它仍然無法實時感知和控制。他解釋說，由于需要支持當今在機器人上普遍使用的需要大量帶寬的視頻和LIDAR系統，該問題更加嚴重。

他說：“ 5G系統提供了更高數據速率的潛力，但是實時云機器人仍然具有挑戰性。” “一個特別的困難是，使用毫米波(mmWave)頻段的5G通信極易受到阻塞的影響。結果，鏈路可能具有很高的峰值數據速率，但可能只是間歇性地可用。”

該項目考慮了這些挑戰的各個方面，包括機器人場景中的5G通道建模，云和機器人之間任務的動態分區以及新的控制算法的開發，這些算法可在可用時利用高速鏈路，但在鏈路可用時也可運行受阻。

Righetti表示：“最終目標是幫助開發輕量級，自治的，云連接的機器人。”他補充說，推廣活動(包括免費提供團隊的算法)將是展示5G獨特功能的主要方面支持的機器人系統。“通過將我們通過開源開發的算法分發給NYU WIRELESS，并將其分發給工業合作伙伴，我們正在為尋求利用支持5G的機器人的科學家和行業降低準入門檻。”

他解釋說，這項工作將包括基于這項研究的課程開發。“該計劃將有助于本科生和研究生的教育;實際上，我們正在提供受監督的項目，并有可能直接在最先進的實驗平臺上開展工作。