國家工業(yè)控制技術(shù)原始性創(chuàng)新的“搖籃”——浙江大學(xué)智能系統(tǒng)與控制研究所-工業(yè)控制技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

工業(yè)控制技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)建于1989年，致力于研究工業(yè)控制領(lǐng)域中的應(yīng)用基礎(chǔ)理論和技術(shù)，縮小工業(yè)控制領(lǐng)域中存在的理論與實(shí)際之間的差距，提高對(duì)我國國民經(jīng)濟(jì)具有重大影響的大型工業(yè)企業(yè)的自動(dòng)化水平。實(shí)驗(yàn)室的主要研究方向包括控制理論研究，自動(dòng)化儀表及系統(tǒng)研究，系統(tǒng)工程與優(yōu)化研究以及機(jī)器人技術(shù)研究。

云機(jī)器人——機(jī)器人研究領(lǐng)域的新熱點(diǎn)

云機(jī)器人（CloudRobotics）是將云計(jì)算應(yīng)用于機(jī)器人的技術(shù)。運(yùn)用云計(jì)算的強(qiáng)大運(yùn)算和存儲(chǔ)能力給機(jī)器人提供一個(gè)更智能的“大腦”?？梢栽鰪?qiáng)單個(gè)機(jī)器人的能力，執(zhí)行復(fù)雜功能任務(wù)和服務(wù)，同時(shí)，分布在世界各地、具有不同能力的機(jī)器人可以打破地域限制，開展合作，共享信息資源，完成更大、更復(fù)雜的任務(wù)。云機(jī)器人將廣泛擴(kuò)展機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域，加速和簡(jiǎn)化機(jī)器人系統(tǒng)的開發(fā)過程，降低機(jī)器人的構(gòu)造和使用成本，無論是家庭機(jī)器人、工業(yè)機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人，都具有極其深遠(yuǎn)的意義。浙大投入機(jī)器人的研究已有10年以上的歷史，目前已多次在國際機(jī)器人賽事上獲獎(jiǎng)。

華為服務(wù)器助力浙江大學(xué)云機(jī)器人計(jì)算系統(tǒng)項(xiàng)目

隨著云機(jī)器人研究的逐步深入，計(jì)算越來越復(fù)雜、數(shù)據(jù)量呈爆炸式增長，浙大需要一套高密度、高性能計(jì)算系統(tǒng)解決計(jì)算密集型、海量數(shù)據(jù)處理等業(yè)務(wù)的計(jì)算需求，同時(shí)該平臺(tái)的一部分資源需要用于實(shí)驗(yàn)室虛擬桌面應(yīng)用。由于機(jī)房設(shè)在實(shí)驗(yàn)室，環(huán)境相對(duì)較陳舊且機(jī)柜數(shù)量有限，對(duì)硬件設(shè)備的體積、散熱、功耗提出了考驗(yàn)。

經(jīng)過對(duì)多個(gè)廠商的解決方案進(jìn)行評(píng)估后，浙大一致認(rèn)為華為服務(wù)器品質(zhì)十分卓越，其穩(wěn)定可靠、性能領(lǐng)先、簡(jiǎn)單易用、高效高密等特點(diǎn)完全符合其項(xiàng)目要求，加之長期優(yōu)質(zhì)的客戶服務(wù)和性能調(diào)優(yōu)、系統(tǒng)優(yōu)化等能力，使得華為服務(wù)器領(lǐng)先其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，成為該項(xiàng)目的首選。

華為在詳細(xì)分析了客戶的需求后，提出了基于華為FusionServerE9000融合架構(gòu)刀片服務(wù)器和華為S2600T存儲(chǔ)的整體解決方案。項(xiàng)目共配置2臺(tái)華為FusionServerE9000融合架構(gòu)刀片服務(wù)器，以及19臺(tái)CH121V3刀片服務(wù)器，一部分刀片組建高性能計(jì)算平臺(tái)，另一部分刀片組建實(shí)驗(yàn)室虛擬桌面，另配置1臺(tái)華為S2600T中端存儲(chǔ)，用于存儲(chǔ)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。該方案通過將計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)的一體化融合，并且支持未來三代CPU的技術(shù)演進(jìn)，故障率比友商低15%，能夠降低30%以上能耗，其高性能、高可靠、高擴(kuò)展、易管理等特點(diǎn)，完美地解決了客戶面臨的困擾，測(cè)試效果超出預(yù)期。

高性能計(jì)算與機(jī)器人研究的完美結(jié)合

為支撐仿人機(jī)器人具有快速連續(xù)的反應(yīng)能力，故需要有一個(gè)高性能的后端處理平臺(tái)。以打中國國球乒乓球的仿人機(jī)器人為例，乒乓球從球桌的這頭到那頭，時(shí)間不到一秒，要成功回球，運(yùn)動(dòng)員憑的是經(jīng)驗(yàn)和直覺，仿人機(jī)器人靠的卻是一套復(fù)雜的識(shí)別系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、計(jì)算系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。“對(duì)手”擊球的瞬間，機(jī)器人對(duì)面的攝像機(jī)以每秒120幅圖像的速度捕捉球的運(yùn)動(dòng)軌跡，并在瞬間把信息回傳給機(jī)器人的“眼睛”，通過“大腦”的快速處理，機(jī)器人在瞬間就完成了對(duì)球的位置、速度、角度、運(yùn)動(dòng)軌跡和落點(diǎn)的計(jì)算，并計(jì)算出最優(yōu)的應(yīng)對(duì)路線和最佳回球姿勢(shì)，整個(gè)反應(yīng)時(shí)間在50—100毫秒之間。最后的0.4秒，機(jī)器人揮動(dòng)手臂，把球準(zhǔn)確地送向了對(duì)方，對(duì)落點(diǎn)的判斷誤差不到2.5厘米。

為使仿人更加完美，他們不僅外形、體重和真人無異，而且全身擁有30個(gè)可以各司其職、自由活動(dòng)的關(guān)節(jié)，僅手臂就能做7個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，十分靈活。為支撐這樣的高性能計(jì)算，降低處理實(shí)驗(yàn)，通過部署E9000系統(tǒng)，利用其企業(yè)級(jí)刀片服務(wù)器的性能、可靠性、效率和靈活性的平衡，使機(jī)器人的反應(yīng)速度更快，同時(shí)機(jī)器人的精準(zhǔn)識(shí)別、預(yù)測(cè)、建模和反應(yīng)能力也得到顯著增強(qiáng)。

機(jī)器人研究是一個(gè)極其復(fù)雜的工程，需要許多科研人員在同一個(gè)平臺(tái)上協(xié)同工作和成果融合。通過在E9000上部署桌面云系統(tǒng)，根據(jù)研究項(xiàng)目的特點(diǎn)進(jìn)行深入分析，有效的融合到機(jī)器人研究的應(yīng)用平臺(tái)當(dāng)中。提供了更加優(yōu)化的解決方案。提升了維護(hù)效率和用戶體驗(yàn)，將所有辦公人員的數(shù)據(jù)統(tǒng)一保存在后端存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了辦公系統(tǒng)的統(tǒng)一管控，大大提高了研究數(shù)據(jù)的安全性。在運(yùn)維管理方面，通過批量更新和下發(fā)相關(guān)系統(tǒng)升級(jí)補(bǔ)丁，極大提升了運(yùn)維管理效率，為運(yùn)維部門帶來極大的便利。