面向自主配送机器人的统一 AI、嵌入式、仿真与机械设计方法
机器人学
2025-12-30 v1 人工智能
摘要
本文提出了一种集成机械工程、嵌入式系统和人工智能的全自主配送机器人开发方法。该平台采用异构计算架构，RPi 5 和 ROS 2 处理 AI 基于感知和路径规划，而 ESP32 运行 FreeRTOS 确保实时电机控制。机械设计通过精确的电机选择和材料工程进行负载能力和机动性优化。针对资源受限平台上计算密集型 AI 算法的优化问题，以及在 ROS 2 主机和嵌入式控制器之间实现低延迟、可靠通信链接，本文解决了关键技术挑战。结果表明，通过严格的内存和任务管理实现了确定性的 PID 电机控制，并通过 AWS IoT 监控和固件级电机关机安全机制提升了系统可靠性。本工作突显了一种统一的多学科方法，使自主配送系统具备实世界部署的稳健性和操作性。
引用
@article{arxiv.2512.22408,
title = {A Unified AI, Embedded, Simulation, and Mechanical Design Approach to an Autonomous Delivery Robot},
author = {Amro Gamar and Ahmed Abduljalil and Alargam Mohammed and Ali Elhenidy and Abeer Tawakol},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.22408},
year = {2025}
}