Met tegnologiese deurbrake en bedryfswye samewerking word 2025 wyd beskou as die "Jaar van Robotika". Die hele robotika-industrie ervaar plofbare groei, met diverse toepassingscenario's wat gedifferensieerde tegnologiese paaie en eise vir beide sagteware en hardeware dryf. Gevolglik wissel die vereistes en implementeringsmetodes vir intydse bewegingsbeheer. Deur gebruik te maak van 'n diepgaande begrip van die robotika-sektor, het APQ geteikende intydse beheeroptimeringsoplossings ontwikkel.
01
Uiteenlopende Robotiese Tegnologieroetes en Verwerkingsplatformkeuse
Tweevoetige humanoïde robotte beskik oor 'n mensagtige ontwerp wat uitblink in aanpasbaarheid by komplekse terrein en liggaamlike gekoördineerde operasies. Hierdie robotte benodig tipies 38 tot 70 asse van bewegingsbeheer, wat uiters hoë intydse vereistes en beheersiklusse tot 1000Hz beteken. APQ gebruik hoëprestasie X86-verwerkers met sagteware-afstemming om aan hierdie intydse eise te voldoen.
In teenstelling hiermee, gebruik wiel- of basistipe robotte 'n meer liggewig onderstelontwerp, wat groter voordele bied in kostebeheer, bewegingsdoeltreffendheid en batterylewe. Hierdie het tipies ongeveer 30 vryheidsgrade en laer vraag na intydse berekening, maar is meer sensitief vir kragverbruik. Vir hierdie kategorie gebruik APQ lae-krag, lae-koste platforms soos Intel® N97 of J6412 om volledige oplossings te bou. Dit balanseer kragdoeltreffendheid en koste terwyl die ryk ontwikkelingsekosisteem van die X86-platform benut word om aan streng vereistes vir intydse werkverrigting, stabiliteit, integrasie en kompaktheid van die beheerstelsel te voldoen.
02
APQ se EtherCAT-gevallestudie oor intydse beheeroptimalisering
Toepassing Agtergrond
Wiel-/basisrobotte word tipies gebruik in komplekse trajekbeheer, multi-as-skakeling, visiegeleide beweging en soortgelyke toepassings. Hul beheerstelsels moet die volgende ondersteun:
-
EtherCAT hoëspoed-buskommunikasievir gesinchroniseerde servobeheer
-
Harde intydse bedryfstelselvir sub-millisekonde reaksie
-
Kompakte industriële ontwerpgeskik vir stywe bedrading of kabinetruimte
-
Uitbreidbare poorteinsluitend verskeie seriële en LAN-poorte vir diverse randapparatuurintegrasie
Een kliënt, wat 'n multi-as robot ontwikkel het, het EtherCAT ondersteuning en hoë intydse werkverrigting benodig. Toetse met die N97 platform en servodrywers het egter getoon dat die EtherCAT kommunikasiesiklus nie onder 50 μs kon bereik nie, wat 'n kritieke bottelnek vir massaproduksie geskep het.
Real-time optimaliseringsbenadering
Deur die N97- en J6412-platforms te gebruik, het APQ volledige stelselvlak-intydse afstemming uitgevoer. Voorbeeldproses vir die N97-platform:
1. OS Skakel oor na Linux Xenomai-omgewing:
-
Ubuntu 20.04 + Linux Kernel 5.15
-
Regstreekse opdatering: Xenomai 3.2 (versoenbaar met LinuxCNC)
-
Verenigbaarheid getoets vir kliënt se ouer behoefte (Kernel 4.19 + Xenomai 3.1)
Stappe vir intydse afstemming:
a) BIOS-afstemming
b) Kernparameteroptimalisering in reële tyd (ECI)
c) Cmdline-parameterafstemming (ECI)
d) Diep OS-vlak aanpassing
e) Latensie-/Jitter-metings
2. Standaard Werkvloei vir Toetsing in Tyd:
-
Gereedskap:Latensie, kloktoets, LinuxCNC-toetsmodules
-
Teikens:
-
Latensie: Maksimum vertraging < 40μs
-
Kloktoets: Drift ≈ 0 (3de kolom naby nul in resultaat)
-
-
Uitvoering:Verskeie rondes toetsing oor hardewaregroepe (insluitend J6412 as vergelyking)
Toetsresultaat:
Onder die Linux Xenomai-omgewing het die beheersiklustyd en jitter aansienlik verbeter. Die latensie het deurgaans onder 40 μs gebly, terwyl kloktoetsdrywing nul genader het – wat aan die toepassingseise voldoen het.
Uitkomste van werklike toepassings
Multi-As Robotiese Armbeheer
Uitdaging:
8-as gesinchroniseerde sweiswerk het μs-vlak sinchronisasie vereis; tradisionele oplossings het drywing- en trajekfoute veroorsaak.
Optimalisering:
-
J6412 met Ubuntu 20.04 + Xenomai 3.2
-
4x Gigabit LAN direk na EtherCAT servo
-
Isolcpus toegewyde intydse verwerkingskerne
Resultate:
-
Sinkronisasie-presisie:Kloktoetsdrywing ≤ 0.05μs; Maksimum trajekafwyking < 0.1mm
-
Realtydse versekering:72 uur aaneenlopende werking, piek latensie ≤ 38μs
-
Kostevermindering:35% laer koste, 60% minder krag as i5-oplossing
Viervoudige Robothond Bewegingsbeheer
Uitdaging:
12-gewrig dinamiese balansering benodig μs-vlak terugvoer; ou stelsel latensie > 100μs het onstabiliteit veroorsaak
Optimalisering:
-
N97 + Xenomai 3.2
-
PREEMPT_RT + ECI-pleister
-
Cmdline het 2 SVE-kerne vir servotake geïsoleer
Resultate:
-
Lae Latensie:Beheersiklus binne 500μs, latensie ≤ 35μs
-
Robuustheid:In -20°C hersteltoets, jitter < ±8μs
-
Uitbreidbaarheid:IMU-sensor via M.2; 60% kragbesparing bo i3-gebaseerde oplossing
Implementeringsopsies
Vir tegnies bekwame kliënte wat op intydse prestasie fokus, beveel APQ aanLinux + Xenomaiontplooiing. Vir eindgebruikers wat gerief uit die boks verkies, bied APQ ookvooraf geïnstalleerde en geoptimaliseerde stelselbeeldemet ontfoutingsdokumentasie — wat ontplooiingshindernisse verlaag.
Namate robotte toenemend handmatige take vervang,intydse, stabiele en koste-effektiewe beheerstelselsword krities vir sukses. APQ voldoen aan hierdie behoefte deur geïntegreerde hardeware-sagteware-oplossings en sal voortgaan om sy fokus op robotiese randrekenaars en bewegingsbeheer te verdiep – wat meer industriële kliënte bemagtig met stabiele, doeltreffende en maklik geïntegreerde ingebedde platforms.
Indien u belangstel in ons maatskappy en produkte, kontak gerus ons oorsese verteenwoordiger, Robin.
Email: yang.chen@apuqi.com
WhatsApp: +86 18351628738
Plasingstyd: 28 Julie 2025