English

Решение

Флагманският контролер за въплътен интелект на APQ TER40J-A6 в приложение на двуног хуманоиден робот

Флагманският контролер за въплътен интелект на APQ TER40J-A6 в приложение на двуног хуманоиден робот

Флагманският контролер за въплътен интелект на APQ TER40J-A6 в приложение на двуног хуманоиден робот

Двуногите хуманоидни роботи представляват кулминацията на технологиите за въплътен интелект. Тяхната човекоподобна форма позволява безпроблемна адаптация към човешката работна среда, което им дава широки перспективи за приложение в промишленото производство, търговските услуги и специалните операции. Предизвикателствата за динамичния баланс, породени от двуногата структура, обаче налагат много по-високи изисквания към основната система за управление, отколкото тези на други форми на роботи – тя трябва да завърши пълния затворен цикъл на възприятие, вземане на решения и контрол в рамките на милисекунди.

След множество кръгове на оценка и строга валидация в полеви условия, клиентът в крайна сметка избра водещия контролер с вграден интелект на APQ, TER40J-A6, като основна платформа за управление на своя двуног хуманоиден робот от ново поколение.

Предизвикателство за клиента

  • Екстремно търсене на изчисления с изкуствен интелект:Двуногият хуманоиден робот трябва да управлява мултимодални големи модели в реално време на периферията, за да изпълнява сложни задачи с изкуствен интелект, като възприемане на околната среда, семантично разбиране и планиране на задачи, изискващи производителност на изкуствен интелект на ниво хиляда TOPS.
  • Синхронизирано многоканално HD видео заснемане:Роботът се нуждае от множество HD камери, за да постигне 360-градусово възприятие на околната среда, което изисква контролерът да поддържа множество GMSL2 интерфейси за камери и възможност за синхронизация на времето с GNSS.
  • Съвместно съществуване на високоскоростни мрежи и индустриални сигнали в реално време:Изисква мрежова връзка от 10GbE клас за мащабно предаване на данни и извличане на данни за обучение, като същевременно поддържа индустриалния Ethernet протокол EtherCAT в реално време за задвижване на всички съчленени двигатели на робота.
  • Интегриран контрол в реално време на големия/малкия мозък:Ходенето на два крака изисква изключително кратки цикли на управление на движението. Латентността на комуникацията на традиционните архитектури с „разделен голям и малък мозък“ не може да отговори на изискванията за реално време на високодинамично двупедално движение, което прави интегрираната архитектура за изчисления и управление от съществено значение.
  • Богати интерфейси за индустриална комуникация:Контролерът трябва едновременно да взаимодейства със съвместни серво мотори, сензори за сила, IMU, LiDAR и други устройства, изискващи множество CAN FD канали, серийни портове, GPIO и други обширни интерфейси.
  • Устойчивост на вибрации за високодинамична работа:По време на силно динамични движения като бягане, скачане и танци, двуногият хуманоиден робот е подложен на интензивни вибрации и удари, което изисква контролерът да разполага с изключителен антивибрационен дизайн и заключващи се интерфейсни структури.
双足人形机器人

APQ решение

TER40J-A6特点图(EN)(1)
  • 2070 TFLOPS производителност на изкуствения интелект, интегрирайки функциите на големия и малкия мозък:TER40J-A6 е оборудван с основния модул NVIDIA Jetson Thor T5000, осигуряващ AI производителност до 2070 TFLOPS (FP4 sparse). В сравнение с платформата Jetson AGX Orin, тя представлява качествен скок – с повече CPU ядра и приблизително два до три пъти по-висока CPU производителност. Това ниво на изчислителна мощност позволява на двуногите хуманоидни роботи да изпълняват мащабни модели на визуален език, мултимодални модели на възприятие и сложни алгоритми за планиране на задачи в реално време на границата, което наистина позволява интелигентна обработка от край до край от „възприятие“ до „вземане на решения“.
  • 8 GMSL2 интерфейса за камера за панорамно възприятие:TER40J-A6 се предлага стандартно с 8 GMSL2 интерфейса за камери и поддържа GNSS синхронизация на времето. Тези осем интерфейса за камери могат да се свързват директно с множество HD камери, което позволява 360-градусово възприятие на околната среда без слепи зони за двуноги хуманоидни роботи. GNSS синхронизацията на времето осигурява прецизно подравняване в множество потоци от изображения, осигурявайки висококачествена поддръжка на данни за основни функции като SLAM картографиране, проследяване на цели и динамично избягване на препятствия.
  • Унифицирана архитектура за изчисления и управление, елиминираща разделянето на голям/малък мозък:Изграден на платформата Jetson Thor, TER40J-A6 е позициониран като флагмански интегриран контролер за голям/малък мозък за въплътен интелект. Той не само изпълнява ролята на „голям мозък“ за възприятие и вземане на решения с изкуствен интелект, но и поема ролята на „малък мозък“ за управление на движението в реално време чрез своите богати индустриални комуникационни интерфейси, като наистина реализира унифициран дизайн на голям/малък мозък. Тази архитектура фундаментално елиминира забавянето в управлението, причинено от забавянето на комуникацията в традиционните отделени решения „голям мозък + малък мозък“ и осигурява солидна хардуерна основа за високодинамично управление в реално време при двупедално движение.
  • Цялостна модернизация на индустриалната комуникация за интеграция на множество устройства:TER40J-A6 е претърпял цялостно подобрение на интерфейса за приложения на двуноги хуманоидни роботи: 2× 10GbE порта + 4× независими Gigabit Ethernet порта (някои от Gigabit портовете поддържат EtherCAT): 10GbE портовете позволяват бързо извличане на данни за обучение на големи модели, предоставяйки висококачествен материал за непрекъсната итерация и оптимизация на алгоритми с изкуствен интелект. Гигабитовите портове могат да бъдат предназначени за комуникация със съвместни серво системи, достъп до LiDAR и комуникация отзад, което позволява разделяне на трафика без задръствания; 4× CAN FD канала: Директно свързване със системата за съвместно серво задвижване на двуногия хуманоиден робот за постигане на многоосен високопрецизен синхронизиран контрол; 2× RS232/RS485 порта: Стабилно свързване на периферни устройства като сензори за сила и IMU; 16× GPIO канала: Улесняване на разширяването за алармени изходи, индикации за състояние и други интерфейси на задвижващите механизми; Допълнителни I2C, SPI, TTL, PPS_IN и 2× PWM интерфейси за отговаряне на задълбочени изисквания за персонализиране; 3× USB 10Gbps + 1× USB 5Gbps порта за свързване на високоскоростно съхранение, индустриални камери, гласови модули, радар, сензори за сила и други устройства; 1× HDMI интерфейс за дисплей за локално отстраняване на грешки и визуализация.
  • Пълноразмерна антивибрационна конструкция за високодинамична работа:По време на силно динамични действия като бягане, скачане и танци, контролерът на двуног хуманоиден робот е подложен на непрекъснати вибрации и удари с висок интензитет. TER40J-A6 разполага с цялостен, систематичен антивибрационен дизайн на ниво интерфейс: Интерфейсите за камери GMSL разполагат с вградени заключващи се структури, за да осигурят сигурни връзки за множество HD камери по време на интензивно движение; Мрежовите интерфейси приемат форм-фактор Mini I/O и също така разполагат с заключващи механизми, предлагащи превъзходна устойчивост на вибрации в сравнение с традиционните RJ45 конектори; USB интерфейсите осигуряват резервни позиции за монтаж на винтове около портовете, което позволява допълнително подсилване на кабелите чрез закрепване; Тази цялостна схема на интерфейса гарантира, че контролерът може стабилно да поддържа прототипи на роботи при извършване на сложни, високодинамични, силно въздействащи действия като танци и салто.
  • Безжично разширение и надеждност от индустриален клас:TER40J-A6 поддържа слот M.2 Key-M за разширение на NVMe SSD, слот M.2 Key-B за разширение на 4G/5G модули и слот M.2 Key-E за разширение на Wi-Fi/Bluetooth модули. Резервирани интерфейси за дебъгване и флашване, както и слот за SIM карта, са предвидени отстрани за удобна поддръжка и надграждане. Цялото устройство е с размери само 168,2 × 130 × 72,6 мм, използва интелигентно активно охлаждане с вентилатор, поддържа 12–28 VDC входно захранване с широк диапазон, предлага работен температурен диапазон от -20 до 50°C и температурен диапазон на съхранение от -40 до 80°C, и е преминало строги тестове за вибрации и удар.

Постижения, свързани с ценностите:

  • Пълен пробив на компютърното пречка:С 2070 TFLOPS ултрависока производителност на изкуствения интелект, мултимодалните големи модели могат да работят в реално време на периферията. Скоростта на реакция за сложни задачи с изкуствен интелект, като възприемане на околната среда, семантично разбиране и планиране на задачи, е постигнала качествен скок спрямо традиционните решения, осигурявайки мощна изчислителна основа за двуногите хуманоидни роботи, които да еволюират от просто „способни да ходят“ до „способни да мислят и да вземат решения“.
  • Унифицирана латентност на контрола за голям и малък мозък, почти нулева:Интегрираната изчислително-контролна архитектура на платформата Jetson Thor напълно премахва комуникационната латентност на традиционните отделени решения „голям мозък + малък мозък“. Командите за управление на движението за ходене на два крака могат да завършат цикъла от възприятие до изпълнение в рамките на наносекунди, което значително подобрява стабилността при ходене и динамичната скорост на реакция.
  • Панорамно възприятие без слепи петна:8-те GMSL2 интерфейса за камери, комбинирани с GNSS синхронизация на времето, позволяват прецизно заснемане и времево подравняване на множество HD потоци от изображения, което позволява на робота да възприема 360-градусово пространство, за да покрие разнообразни нужди от сценарии, като например разпознаване на сложен терен, динамично избягване на препятствия и проследяване на цели.
  • Високоскоростна комуникация и управление в реално време:Двата 10GbE порта осигуряват високоскоростно агрегиране на HD видео и данни за възприятията, което позволява бързо извличане на данни за обучение за големи модели и поддържа непрекъсната оптимизация на алгоритми с изкуствен интелект. Четирите GbE порта поддържат EtherCAT, което позволява управление на ставните двигатели в реално време на микросекундно ниво.
  • Пълноценна антивибрационна защита за високодинамични задачи:Множество антивибрационни мерки – включително заключващи се GMSL конектори, заключващи се Mini I/O мрежови портове и позиции за закрепване с винтове около USB интерфейсите – осигуряват стабилна работа на контролера по време на силно динамични действия като бягане, скачане и танци, решавайки фундаментално постоянни проблеми в традиционните решения, където вибрациите причиняват хлабави интерфейси и моментни прекъсвания на сигнала.
  • Интеграция на множество устройства на една платформа, значително опростяваща системната архитектура:Богатите интерфейси, включително 4× CAN FD, 2× RS232/485, 16× GPIO и I2C/SPI/PPS, позволяват свързване на една платформа за съвместни сервомотори, сензори за сила, IMU, LiDAR, HD камери и други устройства. Пълното внедряване на системата може да се извърши без допълнителни модули за разширение, което значително намалява сложността на системната интеграция и разходите за BOM.
TER40J-A6结构图(EN)(1)
Натиснете Enter за търсене или ESC за затваряне