Uban sa mga kalamboan sa teknolohiya ug kolaborasyon sa tibuok industriya, ang 2025 kaylap nga giisip nga "Tuig sa Robotics." Ang tibuok industriya sa robotics nakasinati og kusog nga pagtubo, uban ang lain-laing mga senaryo sa aplikasyon nga nagduso sa lain-laing mga agianan sa teknolohiya ug mga panginahanglan alang sa software ug hardware. Tungod niini, managlahi ang mga kinahanglanon ug mga pamaagi sa pagpatuman alang sa real-time motion control. Gamit ang lawom nga pagsabot sa sektor sa robotics, ang APQ nakaugmad og mga target nga solusyon sa real-time control optimization.
01
Nagkalainlaing mga Ruta sa Teknolohiya sa Robot ug Pagpili sa Plataporma sa Pagproseso
Ang mga bipedal humanoid robot adunay disenyo nga sama sa tawo nga maayo kaayo sa pagpahiangay sa komplikado nga tereyn ug mga operasyon nga gikoordinar sa tibuok lawas. Kini nga mga robot kasagaran nanginahanglan og 38 hangtod 70 ka axes sa pagkontrol sa paglihok, nga nagpasabut nga taas kaayo nga mga kinahanglanon sa real-time ug mga siklo sa pagkontrol hangtod sa 1000Hz. Ang APQ naggamit og mga high-performance nga X86 processor nga adunay software tuning aron matubag kini nga mga panginahanglanon sa real-time.
Sa kasukwahi, ang mga robot nga may ligid o base-type nagsagop og mas gaan nga disenyo sa chassis, nga nagtanyag og mas dakong bentaha sa pagkontrol sa gasto, kahusayan sa paglihok, ug kinabuhi sa baterya. Kini kasagaran adunay mga 30 degrees of freedom ug mas ubos nga panginahanglan alang sa real-time computing, apan mas sensitibo sa konsumo sa kuryente. Alang niini nga kategorya, ang APQ naggamit og mga low-power, low-cost nga mga plataporma sama sa Intel® N97 o J6412 aron makahimo og kompleto nga mga solusyon. Kini nagbalanse sa kahusayan sa kuryente ug gasto samtang gigamit ang dato nga development ecosystem sa X86 platform aron matuman ang estrikto nga mga kinahanglanon alang sa real-time nga performance, kalig-on, integrasyon, ug compactness sa control system.
02
Pagtuon sa Kaso sa Pag-optimize sa Real-Time Control sa EtherCAT sa APQ
Background sa Aplikasyon
Ang mga robot nga may ligid/base kasagarang gigamit sa komplikadong pagkontrol sa trajectory, multi-axis linkage, vision-guided motion, ug susamang mga aplikasyon. Ang ilang mga sistema sa pagkontrol kinahanglan nga mosuporta sa:
-
Komunikasyon sa high-speed bus sa EtherCATpara sa synchronized servo control
-
Lisod nga real-time nga OSpara sa sub-millisecond nga tubag
-
Komplikado nga disenyo sa industriyaangay para sa hugot nga mga kable o espasyo sa kabinete
-
Mapalapad nga mga pantalanlakip ang daghang serial ug LAN ports para sa lain-laing peripheral integration
Usa ka kliyente, nga nagpalambo og multi-axis robot, nanginahanglan og suporta sa EtherCAT ug taas nga real-time performance. Apan, ang pagsulay gamit ang N97 platform ug servo drivers nagpakita nga ang EtherCAT communication cycle dili makaabot sa ubos sa 50μs, nga nagmugna og kritikal nga bottleneck para sa mass production.
Pamaagi sa Pag-optimize sa Tinuod nga Panahon
Gamit ang mga plataporma sa N97 ug J6412, ang APQ nagpatuman sa kompletong sistema-level nga real-time tuning. Pananglitan nga proseso para sa plataporma sa N97:
1. Pagbalhin sa OS sa Linux Xenomai Environment:
-
Ubuntu 20.04 + Linux Kernel 5.15
-
Real-time nga patch: Xenomai 3.2 (compatible sa LinuxCNC)
-
Gisulayan ang pagkaangay alang sa karaan nga panginahanglan sa kliyente (Kernel 4.19 + Xenomai 3.1)
Mga Lakang sa Pag-tune sa Tinuod nga Oras:
a) Pag-adjust sa BIOS
b) Pag-optimize sa parameter sa kernel sa tinuod nga panahon (ECI)
c) Pag-tune sa parameter sa Cmdline (ECI)
d) Lawom nga pag-customize sa lebel sa OS
e) Mga sukod sa Latency/Jitter
2. Standard nga Real-Time nga Pagsulay sa Trabaho:
-
Mga Himan:Mga modyul sa pagsulay sa Latency, Clocktest, LinuxCNC
-
Mga Target:
-
Latency: Kinatas-ang paglangan < 40μs
-
Clocktest: Drift ≈ 0 (ika-3 nga kolum nga hapit sa sero sa resulta)
-
-
Pagpatuman:Daghang hugna sa pagsulay sa mga batch sa hardware (lakip ang J6412 isip pagtandi)
Resulta sa Pagsulay:
Ubos sa Linux Xenomai environment, ang control cycle time ug jitter miuswag pag-ayo. Ang latency nagpabilin nga ubos sa 40μs sa tibuok proseso, samtang ang clocktest drift hapit na mo-zero — nga nakatubag sa mga panginahanglan sa aplikasyon.
Mga Resulta sa Aplikasyon sa Tinuod nga Kalibutan
Pagkontrol sa Robotic Arm nga Daghang Axis
Hamon:
Ang 8-axis synchronized welding nagkinahanglan og μs-level sync; ang tradisyonal nga mga solusyon hinungdan sa mga sayop sa drift ug trajectory.
Pag-optimize:
-
J6412 nga adunay Ubuntu 20.04 + Xenomai 3.2
-
4x Gigabit LAN direkta ngadto sa EtherCAT servo
-
Mga core sa pagproseso nga gipahinungod sa Isolcpus sa tinuod nga oras
Mga Resulta:
-
Katukma sa Pag-sync:Pag-anod sa orasan ≤ 0.05μs; Kinatas-ang paglihis sa trajectory < 0.1mm
-
Pagsiguro sa Tinuod nga Panahon:72h nga padayon nga operasyon, peak latency ≤ 38μs
-
Pagkunhod sa Gasto:35% nga mas ubos nga gasto, 60% nga mas gamay nga gahum kaysa sa solusyon sa i5
Pagkontrol sa Lihok sa Iro nga May Upat ka Upat ka Robot
Hamon:
Ang 12-joint dynamic balancing nagkinahanglan og μs-level feedback; ang legacy system latency > 100μs hinungdan sa instability
Pag-optimize:
-
N97 + Xenomai 3.2
-
PREEMPT_RT + ECI patch
-
Gilain sa Cmdline ang 2 ka CPU cores para sa mga buluhaton sa servo
Mga Resulta:
-
Ubos nga Latency:Siklo sa pagkontrol sulod sa 500μs, latency ≤ 35μs
-
Kalig-on:Sa -20°C nga pagsulay sa pagkaayo, jitter < ±8μs
-
Pagkapalapad:IMU sensor pinaagi sa M.2; 60% nga pagdaginot sa kuryente kon itandi sa solusyon nga nakabase sa i3
Mga Opsyon sa Pag-deploy
Para sa mga kliyente nga may katakos sa teknikal nga paagi nga naka-focus sa real-time nga performance, girekomenda sa APQLinux + Xenomaipag-deploy. Para sa mga end-user nga mas gusto ang out-of-box nga kasayon, ang APQ nagtanyag usabpre-installed ug optimized nga mga imahe sa sistemanga adunay dokumentasyon sa pag-debug — pagpaubos sa mga babag sa pag-deploy.
Samtang nagkadaghan ang mga robot nga mipuli sa mga manwal nga buluhaton,real-time, lig-on, ug barato nga mga sistema sa pagkontrolnahimong kritikal sa kalampusan. Gitubag sa APQ kini nga panginahanglan pinaagi sa integrated hardware-software solutions ug magpadayon sa pagpalalom sa pokus niini sa robotic edge computing ug motion control — nga naghatag gahum sa daghang mga kliyente sa industriya nga adunay lig-on, episyente, ug dali nga i-integrate nga mga embedded platform.
Kon interesado ka sa among kompanya ug mga produkto, ayaw pagpanuko sa pagkontak sa among representante sa gawas sa nasud, si Robin.
Email: yang.chen@apuqi.com
WhatsApp: +86 18351628738
Oras sa pag-post: Hulyo-28-2025