Флагманскі ўвасоблены інтэлектуальны кантролер APQ TER40J-A6 у двухногім гуманоідным робаце
Двухногія гуманоідныя робаты ўяўляюць сабой кульмінацыю тэхналогій увасобленага інтэлекту. Іх падобная да чалавека форма дазваляе плаўна адаптавацца да працоўнага асяроддзя чалавека, што адкрывае ім шырокія перспектывы прымянення ў прамысловай вытворчасці, камерцыйных паслугах і спецыяльных аперацыях. Аднак праблемы дынамічнай раўнавагі, выкліканыя двухногай структурай, прад'яўляюць значна больш высокія патрабаванні да асноўнай сістэмы кіравання, чым да іншых формаў робатаў — яна павінна завяршыць поўны замкнёны цыкл успрымання, прыняцця рашэнняў і кіравання на працягу мілісекунд.
Пасля некалькіх этапаў ацэнкі і дбайнай палявой праверкі кліент у рэшце рэшт абраў флагманскі кантролер APQ з убудаваным інтэлектам TER40J-A6 у якасці асноўнай платформы кіравання для свайго двухногага гуманоіднага робата новага пакалення.
Выклік кліента
Экстрэмальны попыт на вылічэнні ў галіне штучнага інтэлекту:Двухногі гуманоідны робат павінен запускаць шматмадальныя вялікія мадэлі ў рэжыме рэальнага часу на перыферыі, каб выконваць складаныя задачы штучнага інтэлекту, такія як успрыманне навакольнага асяроддзя, семантычнае разуменне і планаванне задач, што патрабуе прадукцыйнасці штучнага інтэлекту на ўзроўні тысячы TOPS.
Сінхранізаваны шматканальны відэаздымак высокай выразнасці:Робату патрэбныя некалькі HD-камер для дасягнення 360-градуснага ўспрымання навакольнага асяроддзя, што патрабуе ад кантролера падтрымкі некалькіх інтэрфейсаў камер GMSL2 і магчымасці сінхранізацыі часу GNSS.
Суіснаванне высакахуткасных сетак і прамысловых сігналаў у рэжыме рэальнага часу:Для маштабнай перадачы дадзеных і здабывання навучальных дадзеных патрабуецца сетка класа 10GbE, а таксама падтрымка прамысловага пратаколу Ethernet у рэжыме рэальнага часу EtherCAT для кіравання ўсімі сустаўнымі рухавікамі робата.
Інтэграванае кіраванне вялікім/малым мозгам у рэжыме рэальнага часу:Для двухногай хады патрэбныя надзвычай кароткія цыклы кіравання рухам. Затрымка сувязі традыцыйных архітэктур «падзеленага вялікага і малога мозгу» не можа задаволіць патрабаванні рэальнага часу да высокадынамічнага двухногага перамяшчэння, што робіць інтэграваную архітэктуру вылічэнняў і кіравання неабходнай.
Багатыя інтэрфейсы прамысловых камунікацый:Кантролер павінен адначасова ўзаемадзейнічаць з сустаўнымі серварухавікамі, датчыкамі сілы, інерцыяльнымі модулямі (IMU), лідарамі (LIDAR) і іншымі прыладамі, што патрабуе некалькіх каналаў CAN FD, паслядоўных партоў, GPIO і іншых пашыраных інтэрфейсаў.
Вібраўстойлівасць для высокадынамічнай працы:Падчас вельмі дынамічных рухаў, такіх як бег, скачкі і танцы, двухногі гуманоідны робат падвяргаецца моцнай вібрацыі і ўдарам, што патрабуе ад кантролера выдатнай антывібрацыйнай канструкцыі і блакіруючых інтэрфейсных структур.
Рашэнне APQ
2070 TFLOPS прадукцыйнасці штучнага інтэлекту, інтэграцыя функцый вялікага і малога мозгу:TER40J-A6 абсталяваны асноўным модулем NVIDIA Jetson Thor T5000, які забяспечвае прадукцыйнасць штучнага інтэлекту да 2070 TFLOPS (разрэджаны FP4). У параўнанні з платформай Jetson AGX Orin, гэта якасны скачок — з большай колькасцю ядраў працэсара і прыкладна ў два-тры разы большай прадукцыйнасцю працэсара. Гэты ўзровень вылічальнай магутнасці дазваляе двухногім гуманоідным робатам запускаць маштабныя мадэлі мовы зроку, шматмадальныя мадэлі ўспрымання і складаныя алгарытмы планавання задач у рэжыме рэальнага часу на перыферыі, што сапраўды дазваляе ажыццяўляць інтэлектуальную апрацоўку ад пачатку да канца, ад «ўспрымання» да «прыняцця рашэнняў».
8 інтэрфейсаў камеры GMSL2 для панарамнага ўспрымання:TER40J-A6 стандартна абсталяваны 8 інтэрфейсамі камер GMSL2 і падтрымлівае сінхранізацыю часу GNSS. Гэтыя восем інтэрфейсаў камер могуць непасрэдна падключацца да некалькіх HD-камер, што дазваляе двухногім гуманоідным робатам успрымаць навакольнае асяроддзе на 360 градусаў без сляпых зон. Сінхранізацыя часу GNSS забяспечвае дакладнае выраўноўванне некалькіх патокаў малюнкаў, забяспечваючы высакаякасную падтрымку дадзеных для асноўных функцый, такіх як картаграфаванне SLAM, адсочванне цэляў і дынамічнае пазбяганне перашкод.
Уніфікаваная архітэктура вылічэнняў і кіравання, якая ліквідуе падзел на вялікі і малы мозг:Пабудаваны на платформе Jetson Thor, TER40J-A6 пазіцыянуецца як флагманскі інтэграваны кантролер тыпу «вялікі мозг/малы мозг» для ўвасобленага інтэлекту. Ён не толькі выконвае ролю «вялікага мозгу» ў успрыманні і прыняцці рашэнняў з дапамогай штучнага інтэлекту, але і выконвае ролю «малога мозгу» ў кіраванні рухам у рэжыме рэальнага часу праз свае багатыя прамысловыя камунікацыйныя інтэрфейсы, сапраўды рэалізуючы адзіную канструкцыю «вялікі мозг/малы мозг». Гэтая архітэктура прынцыпова ліквідуе затрымку кіравання, выкліканую затрымкай сувязі ў традыцыйных падзеленых рашэннях «вялікі мозг + малы мозг», і забяспечвае трывалую апаратную аснову для высокадынамічнага кіравання ў рэжыме рэальнага часу пры двухногім перамяшчэнні.
Комплексная мадэрнізацыя прамысловай сувязі для інтэграцыі некалькіх прылад:TER40J-A6 прайшоў комплексную мадэрнізацыю інтэрфейсу для прымянення ў якасці двухногіх гуманоідных робатаў: 2× парты 10GbE + 4× незалежныя парты Gigabit Ethernet (некаторыя з гігабітных партоў падтрымліваюць EtherCAT): парты 10GbE дазваляюць хутка здабываць дадзеныя навучання вялікіх мадэляў, забяспечваючы высакаякасны матэрыял для бесперапыннай ітэрацыі і аптымізацыі алгарытмаў штучнага інтэлекту. Гігабітныя парты могуць быць выдзелены для сумеснай сервасувязі, доступу да LiDAR і бэкэнд-сувязі, што дазваляе раздзяляць трафік без перагрузкі; 4× каналы CAN FD: непасрэднае ўзаемадзеянне з сістэмай сумеснага сервапрывада двухногага гуманоіднага робата для дасягнення шматвосевага высокадакладнага сінхранізаванага кіравання; 2× парты RS232/RS485: стабільнае падключэнне перыферыйных прылад, такіх як датчыкі сілы і IMU; 16× каналаў GPIO: палягчэнне пашырэння для выхадаў сігналізацыі, індыкацый стану і іншых інтэрфейсаў прывадаў; дадатковыя інтэрфейсы I2C, SPI, TTL, PPS_IN і 2× PWM для задавальнення патрабаванняў па глыбокай наладзе; 3× парты USB 10 Гбіт/с + 1× парты USB 5 Гбіт/с для падлучэння высакахуткасных назапашвальнікаў, прамысловых камер, галасавых модуляў, радара, датчыкаў сілы і іншых прылад; 1× інтэрфейс дысплея HDMI для лакальнай адладкі і візуалізацыі.
Поўнаінтэрфейсная антывібрацыйная канструкцыя для высокадынамічнай працы:Падчас вельмі дынамічных дзеянняў, такіх як бег, скачкі і танцы, кантролер двухногага гуманоіднага робата падвяргаецца пастаяннай вібрацыі і ўдарам высокай інтэнсіўнасці. TER40J-A6 мае паўнавартасную, сістэматычную антывібрацыйную канструкцыю на ўзроўні інтэрфейсу: інтэрфейсы камер GMSL маюць убудаваныя фіксуючыя структуры для забеспячэння надзейнага падключэння некалькіх HD-камер падчас інтэнсіўнага руху; сеткавыя інтэрфейсы маюць форм-фактар Mini I/O, а таксама маюць механізмы блакіроўкі, што забяспечвае найлепшую вібраўстойлівасць у параўнанні з традыцыйнымі раздымамі RJ45; інтэрфейсы USB забяспечваюць рэзервовыя пазіцыі для мацавання шрубамі вакол партоў, што дазваляе дадаткова ўмацаваць кабелі шляхам мацавання; гэтая поўная схема інтэрфейсу гарантуе, што кантролер можа стабільна падтрымліваць прататыпы робатаў пры выкананні складаных, высокадынамічных, ударатрывалых дзеянняў, такіх як танцы і сальта.
Пашырэнне бесправадной сувязі і надзейнасць прамысловага ўзроўню:TER40J-A6 падтрымлівае слот M.2 Key-M для пашырэння NVMe SSD, слот M.2 Key-B для пашырэння модуляў 4G/5G і слот M.2 Key-E для пашырэння модуляў Wi-Fi/Bluetooth. Рэзерваваныя інтэрфейсы адладкі і прашыўкі, а таксама слот для SIM-карты размешчаны на бакавой панэлі для зручнага абслугоўвання і мадэрнізацыі. Памеры ўсяго прылады складаюць усяго 168,2 × 130 × 72,6 мм, яна выкарыстоўвае інтэлектуальнае актыўнае астуджэнне вентылятарам, падтрымлівае шырокі дыяпазон уваходнага напружання 12–28 VDC, працуе ў дыяпазоне тэмператур ад -20 да 50°C і захоўваецца ў дыяпазоне тэмператур ад -40 да 80°C, а таксама прайшла строгія выпрабаванні на вібрацыю і ўдары.
Дасягненні каштоўнасці:
Поўны прарыў праз вузкае месца ў вылічальнай тэхніцы:Дзякуючы звышвысокай прадукцыйнасці штучнага інтэлекту ў 2070 TFLOPS, шматмадальныя вялікія мадэлі могуць працаваць у рэжыме рэальнага часу на перыферыі сеткі. Хуткасць рэагавання на складаныя задачы штучнага інтэлекту, такія як успрыманне навакольнага асяроддзя, семантычнае разуменне і планаванне задач, дасягнула якаснага скачка ў параўнанні з традыцыйнымі рашэннямі, забяспечваючы магутную вылічальную аснову для двухногіх гуманоідных робатаў, якія могуць эвалюцыянаваць ад проста «здольнасці хадзіць» да «здольнасці думаць і прымаць рашэнні».
Адзіная латентнасць кіравання для вялікага і малога мозгу, амаль нулявая:Інтэграваная вылічальна-кіруючая архітэктура платформы Jetson Thor цалкам ліквідуе затрымку сувязі, якая ўзнікае ў традыцыйных падзеленых рашэннях «вялікі мозг + малы мозг». Каманды кіравання рухам для двухногай хады могуць завяршыць цыкл ад успрымання да выканання за нанасекунду, значна паляпшаючы стабільнасць хады і хуткасць дынамічнага рэагавання.
Панарамнае ўспрыманне без сляпых зон:8 інтэрфейсаў камер GMSL2 у спалучэнні з сінхранізацыяй часу GNSS дазваляюць дакладна атрымліваць і часавае выраўноўванне некалькіх патокаў HD-выяў, што дазваляе робату выкарыстоўваць магчымасці 360-градуснага ўспрымання для задавальнення розных патрэб, такіх як распазнаванне складанай мясцовасці, дынамічнае пазбяганне перашкод і адсочванне мэтаў.
Як хуткасная сувязь, так і кіраванне ў рэжыме рэальнага часу:2 парты 10GbE забяспечваюць высакахуткасную агрэгацыю HD-відэа і дадзеных успрымання, што дазваляе хутка здабываць навучальныя дадзеныя для вялікіх мадэляў і падтрымліваць бесперапынную аптымізацыю алгарытмаў штучнага інтэлекту. 4 парты GbE падтрымліваюць EtherCAT, што дазваляе кіраваць рухавікамі суставаў у рэжыме рэальнага часу на мікрасекундным узроўні.
Поўная антывібрацыйная абарона інтэрфейсу для высокадынамічных задач:Шматлікія меры па гашэнні вібрацыі, у тым ліку раздымы GMSL з фіксацыяй, блакіроўкі сеткавых партоў Mini I/O і размяшчэнне шрубавых мацаванняў вакол інтэрфейсаў USB, забяспечваюць стабільную працу кантролера падчас высокадынамічных дзеянняў, такіх як бег, скачкі і танцы, што фундаментальна вырашае пастаянныя праблемы ў традыцыйных рашэннях, дзе вібрацыя выклікае няшчыльныя інтэрфейсы і кароткачасовыя перапынкі сігналу.
Інтэграцыя некалькіх прылад на адной платформе, што значна спрашчае архітэктуру сістэмы:Багатыя інтэрфейсы, у тым ліку 4× CAN FD, 2× RS232/485, 16× GPIO і I2C/SPI/PPS, дазваляюць падключаць да адной платформы сумесныя сервапрывады, датчыкі сілы, інерцыяльныя модулі (IMU), лідары, HD-камеры і іншыя прылады. Поўнае разгортванне сістэмы можа быць завершана без дадатковых модуляў пашырэння, што значна зніжае складанасць інтэграцыі сістэмы і кошт спецыфікацыі.
