編者按

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在長(zhǎng)期主義的河流中，每一次技術(shù)進(jìn)步和新品研發(fā)的突破都凝聚著持續(xù)的努力和勇氣，每一項(xiàng)創(chuàng)新成果都是智慧與汗水的結(jié)晶。拓斯達(dá)將推出「研發(fā)力量」特輯，作為智能制造領(lǐng)域中“自主研發(fā)”的探索者，我們將與各產(chǎn)品線技術(shù)負(fù)責(zé)人深入對(duì)話，共同探討技術(shù)革新如何與行業(yè)趨勢(shì)緊密結(jié)合，來切實(shí)滿足市場(chǎng)應(yīng)用端的需求。

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今年，拓斯達(dá)控制平臺(tái)研發(fā)中心推出的新一代X5機(jī)器人控制平臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱：X5），是從底層硬件到上層軟件實(shí)現(xiàn)全鏈條國(guó)產(chǎn)化自主可控的核心產(chǎn)品。X5借助先進(jìn)的技術(shù)和數(shù)據(jù)整合能力，可在具身智能大模型領(lǐng)域賦予智能體以“小腦與脊柱”的功能。

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新一代X5機(jī)器人控制器平臺(tái)（右一）

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01.問題與挑戰(zhàn)

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工業(yè)控制系統(tǒng)作為制造業(yè)中的核心設(shè)備與關(guān)鍵技術(shù)，其重要性日益凸顯，成為塑造制造業(yè)未來的關(guān)鍵力量。《2024年工業(yè)控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)洞察：影響制造業(yè)未來的力量》趨勢(shì)報(bào)告顯示，隨著需求的不斷增長(zhǎng)和技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，2023年，中國(guó)工業(yè)控制系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模約為1273.1億元。2024年，中國(guó)工業(yè)控制系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模約為1456.3億元。預(yù)計(jì)到2025年，中國(guó)工業(yè)控制系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1655.8億元，占全球市場(chǎng)規(guī)模的37%。

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圖片來源：素材網(wǎng)站

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但在實(shí)踐中，拓斯達(dá)總工程師張曉輝及其研發(fā)團(tuán)隊(duì)指出：“標(biāo)準(zhǔn)碎片化、協(xié)議不開放、IT與OT系統(tǒng)難以融合等挑戰(zhàn)依然存在，這些因素導(dǎo)致現(xiàn)有的現(xiàn)場(chǎng)級(jí)操作系統(tǒng)因技術(shù)落后而無法滿足IT化、云化、5G等新興技術(shù)的發(fā)展需求，同時(shí)也難以適應(yīng)新型工業(yè)化對(duì)實(shí)時(shí)性和控制規(guī)模的高標(biāo)準(zhǔn)要求。此外，行業(yè)的技術(shù)門檻過高也是一個(gè)不容忽視的問題，例如工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用和推廣往往僅限于領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，這嚴(yán)重限制了技術(shù)在更廣泛行業(yè)的應(yīng)用?！?/p>

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市場(chǎng)迫切需要一種標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、高度穩(wěn)定性和可靠性的控制方案，同時(shí)降低使用門檻，讓非行業(yè)技術(shù)人員也能輕松操作和維護(hù)。

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02.融合與交互

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拓斯達(dá)推出新一代X5機(jī)器人控制平臺(tái)在技術(shù)架構(gòu)層面，采用目前高性能計(jì)算領(lǐng)域前沿的云邊端架構(gòu)，通過優(yōu)化云側(cè)與邊側(cè)計(jì)算資源的協(xié)同，該架構(gòu)將端側(cè)設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)精準(zhǔn)地上傳至云、邊側(cè)，為云側(cè)和邊側(cè)的精準(zhǔn)快速?zèng)Q策提供了強(qiáng)有力的高質(zhì)量數(shù)據(jù)支撐，為企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)力和提升運(yùn)營(yíng)效率提供有力支持，同時(shí)，依托云邊側(cè)強(qiáng)大的計(jì)算能力，決策結(jié)果與智能控制數(shù)據(jù)可以通過云邊端架構(gòu)快速的為端側(cè)數(shù)據(jù)賦能，進(jìn)一步提高端側(cè)設(shè)備的智能程度。

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緊跟當(dāng)前具身智能大模型的應(yīng)用潮流，控制平臺(tái)研發(fā)團(tuán)隊(duì)深刻認(rèn)識(shí)到，具身智能正在與多模態(tài)技術(shù)深度融合。這預(yù)示著在具身智能大模型的訓(xùn)練和推理過程中，不再局限于依賴單一或寥寥幾種數(shù)據(jù)類型，而是必須融合圖像、視頻、超聲波、激光雷達(dá)、紅外線等多種數(shù)據(jù)資源。因此，控制平臺(tái)不僅要能夠處理和整合碎片化的數(shù)據(jù)格式，還要能夠?qū)⑺鼈兏咝У厮腿氪笮湍Ｐ椭?，?shí)現(xiàn)訓(xùn)練和推理。

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圖片來源：素材網(wǎng)站

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張曉輝指出：“采用混合部署技術(shù)能夠使得算法處理和數(shù)據(jù)的初步處理可以在通用操作系統(tǒng)內(nèi)部高效完成，同時(shí)不會(huì)影響機(jī)器人運(yùn)行的穩(wěn)定性與實(shí)時(shí)性。”這意味著，它能夠在單一控制器內(nèi)同時(shí)執(zhí)行機(jī)器人控制和數(shù)據(jù)收集處理兩項(xiàng)任務(wù)，包括對(duì)圖像等多媒體數(shù)據(jù)的壓縮與傳輸，這起到搭建具身智能大模型與機(jī)器人之間的橋梁作用，即“小腦與脊柱”的功能。如此一來，機(jī)器人或工業(yè)設(shè)備便能利用大模型進(jìn)行實(shí)時(shí)推理，讓物理世界與虛擬世界無縫融合，尤其適用于對(duì)精度和實(shí)時(shí)性要求極高的穩(wěn)定控制場(chǎng)景。

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新一代X5機(jī)器人控制器平臺(tái)及應(yīng)用

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傳統(tǒng)工業(yè)協(xié)議雖然以高實(shí)時(shí)性著稱，但在與IT的融合上存在局限。為突破這一瓶頸，解決傳統(tǒng)設(shè)備通信接口和系統(tǒng)數(shù)據(jù)兼容性問題，提升跨平臺(tái)數(shù)據(jù)傳輸、動(dòng)態(tài)操作和配置的效率，X5提供例如Lua、python、C#等更加直觀易用的通信協(xié)議，開放超過400個(gè)功能接口，并支持自由協(xié)議、SDK等多種通信協(xié)議，進(jìn)一步拓寬行業(yè)數(shù)據(jù)的兼容性，有效簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)通信流程，顯著提升效率。在當(dāng)下的智能化浪潮中，可打通具身智能大模型與機(jī)器人之間的數(shù)據(jù)隔閡，實(shí)現(xiàn)大模型與控制器之間的順暢數(shù)據(jù)交互。

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03.驗(yàn)證與應(yīng)用

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基于拓斯達(dá)控制平臺(tái)研發(fā)中心在控制領(lǐng)域的長(zhǎng)期積累，X5的應(yīng)用通過自然語言向機(jī)器人提出任務(wù)需求，讓大模型自動(dòng)生成執(zhí)行代碼，實(shí)現(xiàn)在分揀、碼垛、裝配、輔助創(chuàng)作等多個(gè)關(guān)鍵場(chǎng)景的落地應(yīng)用驗(yàn)證，可充分降低機(jī)器人使用者的技能門檻。

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拓斯達(dá)與華為（深圳）全球具身智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心簽約合作備忘錄，雙方將在底層控制和AI工業(yè)機(jī)器人、具身智能關(guān)鍵技術(shù)上進(jìn)一步深入合作。

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此外，研發(fā)團(tuán)隊(duì)正積極推進(jìn)智能控制技術(shù)的跨領(lǐng)域、跨行業(yè)應(yīng)用落地，致力于拓展智能控制技術(shù)的應(yīng)用邊界。

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