Uban sa mga teknolohikal nga kauswagan ug kolaborasyon sa tibuok industriya, ang 2025 kaylap nga nakita nga "Year of Robotics." Ang tibuuk nga industriya sa robotics nakasinati sa kusog nga pagtubo, nga adunay lainlaing mga senaryo sa aplikasyon nga nagmaneho sa lainlaing mga agianan sa teknolohiya ug gipangayo alang sa software ug hardware. Tungod niini, ang mga kinahanglanon ug mga pamaagi sa pagpatuman alang sa real-time nga pagkontrol sa paglihok magkalainlain. Ang paggamit sa usa ka lawom nga pagsabut sa sektor sa robotics, ang APQ nagpalambo sa mga target nga real-time nga mga solusyon sa pagkontrol sa pag-optimize.
01
Diverging Robotic Technology Routes & Processing Platform Selection
Ang bipedal nga humanoid robots adunay dagway nga sama sa tawo nga disenyo nga labaw sa pagkapasibo sa komplikadong terrain ug tibuok-lawas nga koordinado nga mga operasyon. Kini nga mga robot kasagarang nanginahanglan og 38 ngadto sa 70 ka axes sa motion control, nga nagpasabot sa hilabihan ka taas nga real-time nga mga kinahanglanon ug control cycles hangtod sa 1000Hz. Ang APQ naggamit sa mga high-performance nga X86 nga mga processor nga adunay software tuning aron matubag kining mga real-time nga panginahanglan.
Sa kasukwahi, ang mga ligid o base-type nga mga robot nagsagop sa usa ka mas gaan nga disenyo sa chassis, nga nagtanyag og mas daghang bentaha sa pagkontrol sa gasto, kahusayan sa paglihok, ug kinabuhi sa baterya. Kini kasagaran adunay mga 30 degrees sa kagawasan ug ubos nga panginahanglan alang sa real-time nga pag-compute, apan mas sensitibo sa konsumo sa kuryente. Alang sa kini nga kategorya, ang APQ naggamit sa mubu nga gahum, mubu nga gasto nga mga platform sama sa Intel® N97 o J6412 aron makahimo mga kompleto nga solusyon. Gibalanse niini ang episyente sa kuryente ug gasto samtang gigamit ang dato nga ekosistema sa pag-uswag sa X86 nga plataporma aron matubag ang higpit nga mga kinahanglanon alang sa sistema sa pagkontrol sa real-time nga pasundayag, kalig-on, panagsama, ug pagkakomplikado.
02
Ang APQ's EtherCAT Real-Time Control Optimization Case Study
Background sa Aplikasyon
Ang mga wheeled/base nga robot kasagarang gigamit sa komplikadong trajectory control, multi-axis linkage, vision-guided motion, ug susamang mga aplikasyon. Ang ilang mga sistema sa pagkontrol kinahanglan nga mosuporta:
-
EtherCAT high-speed nga komunikasyon sa busalang sa synchronized servo control
-
Lisud nga real-time nga OSalang sa sub-millisecond nga tubag
-
Compact nga disenyo sa industriyaangay alang sa hugot nga mga kable o luna sa kabinete
-
Mapalapad nga mga pantalanlakip ang daghang mga serial ug LAN port para sa lainlain nga peripheral integration
Usa ka kliyente, nga nag-develop og multi-axis robot, nanginahanglan og suporta sa EtherCAT ug taas nga real-time nga performance. Bisan pa, ang pagsulay sa N97 nga plataporma ug mga drayber sa servo nagpakita nga ang siklo sa komunikasyon sa EtherCAT dili makaabot sa ubos sa 50μs, nga nagmugna sa usa ka kritikal nga bottleneck alang sa mass production.
Pamaagi sa Pag-optimize sa Tinuod nga Oras
Gamit ang N97 ug J6412 nga mga plataporma, ang APQ nagpatuman sa tibuok nga lebel sa sistema sa real-time nga tuning. Pananglitan nga proseso alang sa N97 nga plataporma:
1. Pagbalhin sa OS sa Linux Xenomai Environment:
-
Ubuntu 20.04 + Linux Kernel 5.15
-
Real-time nga patch: Xenomai 3.2 (nahiuyon sa LinuxCNC)
-
Gisulayan ang pagkaangay alang sa panginahanglan sa kabilin sa kliyente (Kernel 4.19 + Xenomai 3.1)
Tinuod nga Oras nga mga Lakang sa Pag-tune:
a) Pag-tune sa BIOS
b) Real-time nga kernel parameter optimization (ECI)
c) Cmdline parameter tuning (ECI)
d) Lawom nga OS-level customization
e) Mga sukod sa Latency/Jitter
2. Standard Real-Time Testing Workflow:
-
Mga himan:Latency, Clocktest, LinuxCNC test modules
-
Target:
-
Latency: Max nga paglangan <40μs
-
Clocktest: Drift ≈ 0 (ika-3 nga column duol sa zero ang resulta)
-
-
Pagpatay:Daghang mga hugna sa pagsulay sa tibuuk nga mga batch sa hardware (lakip ang J6412 ingon pagtandi)
Resulta sa Pagsulay:
Ubos sa Linux Xenomai environment, ang kontrol sa cycle time ug jitter miuswag pag-ayo. Ang latency nagpabilin ubos sa 40μs sa tibuok, samtang ang clocktest drift nagkaduol sa zero - nagtagbo sa mga gipangayo sa aplikasyon.
Mga Resulta sa Aplikasyon sa Tinuod nga Kalibutan
Multi-Axis Robotic Arm Control
Hagit:
8-axis synchronized welding gikinahanglan μs-level sync; tradisyonal nga mga solusyon hinungdan sa drift ug trajectory mga sayop.
Pag-optimize:
-
J6412 uban sa Ubuntu 20.04 + Xenomai 3.2
-
4x Gigabit LAN direkta sa EtherCAT servo
-
Gipahinungod sa Isolcpus ang mga core sa pagproseso sa tinuud nga oras
Resulta:
-
Katukma sa pag-sync:Clocktest drift ≤ 0.05μs; Max nga pagtipas sa trajectory <0.1mm
-
Tinuod nga Oras nga Pagsiguro:72h padayon nga operasyon, peak latency ≤ 38μs
-
Pagkunhod sa Gasto:35% nga mas ubos nga gasto, 60% nga mas ubos nga gahum kay sa i5 nga solusyon
Quadruped Robot Dog Motion Control
Hagit:
Ang 12-joint dynamic nga pagbalanse gikinahanglan μs-level feedback; legacy system latency> 100μs hinungdan sa pagkawalay kalig-on
Pag-optimize:
-
N97 + Xenomai 3.2
-
PREEMPT_RT + ECI patch
-
Gilain sa Cmdline ang 2 nga mga core sa CPU alang sa mga buluhaton sa servo
Resulta:
-
Ubos nga Latency:Control cycle sulod sa 500μs, latency ≤ 35μs
-
Kalig-on:Sa -20°C recovery test, jitter <± 8μs
-
Pagpalapad:IMU sensor pinaagi sa M.2; 60% nga pagtipig sa kuryente sa solusyon nga nakabase sa i3
Mga Opsyon sa Pag-deploy
Para sa mga kliyente nga may katakos sa teknikal nga naka-focus sa real-time nga performance, girekomenda sa APQLinux + Xenomaipagdeploy. Para sa mga end-user nga gusto sa out-of-box nga kasayon, ang APQ usab nagtanyagna-pre-install ug na-optimize nga mga imahe sa sistemauban ang debugging nga dokumentasyon - pagpaubos sa deployment barrier.
Samtang ang mga robot labi nga nag-ilis sa mga manual nga buluhaton,real-time, stable, ug cost-effective nga mga sistema sa pagkontrolmahimong kritikal sa kalampusan. Ang APQ nagtagbo niini nga panginahanglan pinaagi sa integrated hardware-software nga mga solusyon ug magpadayon sa pagpalawom sa iyang focus sa robotic edge computing ug motion control - paghatag gahum sa mas daghang industriyal nga mga kliyente nga adunay stable, episyente, ug dali nga integrated embedded platforms.
Kung interesado ka sa among kompanya ug mga produkto, palihug kontaka ang among representante sa gawas sa nasud, si Robin.
Email: yang.chen@apuqi.com
WhatsApp: +86 18351628738
Oras sa pag-post: Hul-28-2025