Soluzione

Studiu di casu d'applicazione: APQ TER30R-A2 per un robot quadrupede

Cù a locomozione biomimetica è a forte adattabilità à terreni cumplessi, i robot quadrupedi sò aduttati rapidamente per l'ispezione di l'energia, e pattuglie di sicurezza publica, a lotta contru l'incendii è u salvamentu, è a surveglianza di parchi industriali. In l'implementazioni di u mondu reale, però, i so sistemi di cuntrollu di u muvimentu affrontanu parechje sfide. U controller deve rimanere stabile sottu vibrazioni d'alta frequenza è cambiamenti bruschi di postura, sincronizà più di 12 motori articulari cù alta precisione, è adattà u calculu d'alte prestazioni in una cavità corporea assai limitata induve ogni millimetru di spaziu conta.

Dopu à parechje tappe di valutazione di u produttu è di testi rigorosi in u campu, u cliente hà sceltu u controller di "cerebellum" di cuntrollu di muvimentu à intelligenza incarnata APQ TER30R-A2 cum'è unità principale di cuntrollu di muvimentu per u so robot quadrupede di prossima generazione.

Sfida di u Cliente

Requisiti di cuntrollu di muvimentu in tempu reale rigidu:Corre, saltà è girà impone esigenze strette di ciclu di cuntrollu. À una frequenza di cuntrollu di 1.000 Hz, u jitter di u sistema deve rimanere sottu à 20 μs per assicurà una sincronizazione precisa è fluida trà parechje articulazioni.
Integrazione di dispositivi multi-interfacciaU sistema deve cunnette simultaneamente LiDAR, camere di prufundità, un IMU, più di 12 motori articulari è parechji sensori, ciò chì richiede un controller cù risorse I/O industriali estese.
Vincoli Spaziali Ultra-Compatti:U spaziu in u torsu di u robot è in i compartimenti di l'articuli hè estremamente limitatu. U controller deve furnisce e prestazioni richieste in un fattore di forma ultra-sottile è compactu, lascendu più spaziu per e batterie, i sensori è altri moduli funziunali.
Resistenza robusta à vibrazioni è scosse:Durante a corsa, u saltu è l'attraversamentu di l'ostaculi, u robot hè continuamente espostu à vibrazioni è scosse severe. Dunque, hè necessariu un cuncepimentu integratu à livellu di scheda per impedisce chì i connettori si allentinu sottu à vibrazioni.
Informatica IA ligera à bordu:U controller richiede ancu una capacità di inferenza AI di punta per eseguisce algoritmi leggeri per u ricunniscimentu di u terrenu, l'evità dinamica di l'ostaculi è funzioni intelligenti simili.

Soluzione APQ

Cuntrollu di u muvimentu di precisione cù sincronizazione à 36 assi:U TER30R-A2 hè alimentatu da un processore Rockchip RK3588 octa-core 64-bit cù una NPU 6 TOPS integrata. Supporta u cuntrollu sincronizatu finu à 36 assi. À una frequenza di cuntrollu di 1.000 Hz, u jitter di u sistema ferma sottu à 20 μs. Ch'ella sia per coordinà parechje articulazioni durante a corsa, eseguendu virate rapide o attraversendu terreni cumplessi, u controller furnisce un cuntrollu di muvimentu precisu è fluidu, furnendu una basa stabile è affidabile per l'operazioni dinamiche di robot quadrupedi.

I/O ricchi per l'integrazione multi-dispositivu:U TER30R-A2 presenta un'architettura I/O custruita apposta per i sistemi di robot quadrupedi, chì cunsulida i motori di cumunicazione, i dispositivi di percezione, e rete industriali è l'interfacce di l'attuatori in un unicu controller.
· 4 × porte CAN FD: Cunnessione diretta à più di 12 motori articulari è i so sistemi di trasmissione per un cuntrollu sincronizatu multiasse di alta precisione.
· 3 × porte Gigabit Ethernet: supportu EtherCAT per a cumunicazione Ethernet industriale deterministica è in tempu reale.
· 1 × portu 2.5GbE + 1 × portu GbE: U portu 2.5GbE furnisce una interconnessione à alta velocità cù u controller di percezione, mentre chì u portu GbE supporta l'input di dati di nuvola di punti LiDAR.
· 8 × interfacce USB (3 × USB 5Gbps Type-C, 1 × USB 2.0 Type-C, è 4 × connettori USB 2.0 interni): Supporta a cunnessione simultanea di LiDAR, camere di prufundità, strumenti di messa in serviziu è altre periferiche.
· 4 × porte seriali RS-232/RS-485 cummutabili: Connettività affidabile per IMU, sensori à ultrasoni è altre periferiche.
· 8 × GPIO + 2 × canali PWM: Espansione flessibile per u cuntrollu di l'illuminazione, l'uscite d'allarme è altre interfacce d'attuatori.
· 1 × uscita HDMI + 1 × interfaccia audio: Pratica per a messa in serviziu lucale è a visualizazione di u statu.
Design Ultra-Compattu per una Integrazione Flessibile:Misurendu solu 118,2 mm × 128,5 mm × 35 mm, u controller hè eccezziunalmente compactu, cù un spessore circa uguale à u diametru di una munita. U so involucru interamente in alluminio supporta u montaggio di staffe è pò esse integratu facilmente in u torsu di u robot o in i compartimenti di l'articuli, priservendu un spaziu preziosu per batterie, sensori è altri moduli. U disignu integratu di almacenamiento è memoria elimina i risichi di allentamentu di i connettori causati da vibrazioni, assicurendu un funziunamentu stabile durante u funziunamentu dinamicu è e missioni in terreni cumplessi.
Espansione senza filu per implementazioni diverse:U controller furnisce un slot M.2 Key-B (USB 5Gbps, fattori di forma 3042/3052, cù un slot Nano-SIM) per i moduli 4G/5G, è ancu un slot M.2 Key-E (PCIe 2.0 ×1 + USB 2.0) per i moduli Wi-Fi/Bluetooth. Ch'ellu sia implementatu in sottostazioni remote o per pattuglie di parchi industriali urbani, permette a connettività in tempu reale à e piattaforme cloud è i centri di cummandu.
Affidabilità di qualità industriale per operazioni dinamiche à alta intensità:U TER30R-A2 hè cuncipitu per ambienti di robot mobili cù vibrazioni è scosse elevate, pur furnendu un funziunamentu à temperature ampia, un ingressu di putenza à tensione ampia è una manutenzione in situ pratica.
· Temperatura di funziunamentu: da -10 °C à 50 °C; temperatura di almacenamentu: da -40 °C à 80 °C.
· Validatu per via di vibrazioni aleatorie 3G è teste d'urto 30G per un funziunamentu affidabile durante a corsa, u saltu è l'attraversamentu d'ostaculi.
· L'ingressu à larga gamma 12-28 VDC supporta i sistemi di batterie robotiche cù diverse tensioni nominali.
· U pannellu frontale integra un interruttore di alimentazione, un buttone di ripristino di u sistema, un buttone di reset di u sistema è indicatori di statu per una messa in serviziu è una manutenzione in situ efficienti.

Risultati di valore:

Cuntrollu di muvimentu precisu è fluidu:Un ciclu di cuntrollu di 1.000 Hz cù un jitter di u sistema inferiore à 20 μs permette un cuntrollu sincronizatu di 36 assi, guidendu accuratamente i motori di l'articulazioni per una corsa, un saltu è una girata naturali, mantenendu una postura stabile nantu à terreni cumplessi.

Integrazione multi-dispositivu tuttu in unu:4 × CAN FD, 3 × Ethernet compatibili cù EtherCAT, 8 × USB è 4 × porte seriali permettenu l'integrazione diretta di motori articulari, LiDAR, camere di prufundità, IMU è altri dispositivi senza moduli d'espansione supplementari, simplificendu significativamente l'architettura di u sistema..
U sviluppu compactu libera spaziu preziosu:U fattore di forma ultracompattu di 118,2 mm × 128,5 mm × 35 mm si adatta facilmente in u torsu di u robot, lascendu più spaziu per batterie, sensori è altri moduli funziunali.
Stabile è affidabile sottu à muvimenti d'alta intensità:U cuncepimentu integratu à livellu di scheda minimizza i risichi di cunnessione ligati à e vibrazioni, mentre chì a vibrazione 3G è a validazione di l'impattu 30G garantiscenu un funziunamentu affidabile durante a corsa, u saltu è l'attraversamentu di l'ostaculi.

Informatica IA ligera à a punta:L'NPU 6 TOPS integratu supporta l'inferenza IA ligera di punta per u ricunniscimentu di u terrenu, l'evità dinamica di l'ostaculi è funzioni simili, furnendu a basa informatica per chì i robot quadrupedi evolvanu da a locomozione autonoma à a presa di decisioni autonoma.