Mit der zunehmenden Förderung von Smart-City- und Green-Economic-Initiativen schreitet die Umweltreinigung von Stränden in küstennahen Stadtgebieten rasant in Richtung Automatisierung und intelligenter Technologien voran. Dank ihrer effizienten und ausgefeilten Arbeitsweise ersetzen Strandreinigungsroboter nach und nach die traditionelle Reinigung mit Handarbeit und einfachen Anhängern und werden zum Hauptakteur bei der Küstenreinigung.
Diese Roboter müssen auch unter extremen Bedingungen wie hohen Temperaturen, Salznebelkorrosion und Sandsturm stabil arbeiten und gleichzeitig die hohen Anforderungen an die Siebung von Zigarettenkippen, Mikroplastik, Feinkies und anderen Verunreinigungen erfüllen. Angesichts dieser komplexen Außenbedingungen und hohen Reinigungsanforderungen stellt sich die Frage: Wie lassen sich Strandreinigungsroboter mit einer leistungsstarken und zuverlässigen Steuerung ausstatten? Der Controller der APQ TAC-3000 Pro-Serie bietet mit seinem ultrakompakten Gehäuse und seiner hohen Rechenleistung die perfekte Lösung.
Kundenprobleme: Herausforderungen durch raue Strandumgebungen
Im speziellen Betriebsszenario am Strand steht die Hauptsteuerung des Roboters vor großen Herausforderungen:
Anpassungsfähigkeit an raue Umgebungen: Die Küstenluft ist stark salzhaltig, die Sandoberflächentemperaturen erreichen im Sommer extrem hohe Werte, und die Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht sind erheblich. Zudem sind Roboter, die auf weichem Sand arbeiten, kontinuierlichen hochfrequenten Vibrationen ausgesetzt. Die Steuerung muss daher einen breiten Temperaturbereich abdecken und vibrationsfest sein, um Hardwareausfälle durch Staubablagerungen am Lüfter und Korrosion durch Salznebel zu vermeiden.
Leistungsbedarf für hochkonkurrenzfähiges Rechnen：Der Roboter muss gleichzeitig 3D-Vision-SLAM-Navigation, mehrzeilige LiDAR-Hindernisvermeidung und KI-basierte Erkennungsalgorithmen für komplexen Abfall wie Zigarettenkippen und Mikroplastik ausführen. Herkömmliche, leistungsschwache Controller unterstützen die gleichzeitige Ausführung mehrerer Aufgaben kaum, was häufig zu Verzögerungen bei der Bildverarbeitung oder Erkennung führt. Dies wiederum kann dazu führen, dass Reinigungsvorgänge nicht erfasst werden oder der Roboter vom Kurs abweicht.
Komplexe Fusionsschnittstellen：Das Roboterchassis integriert Tiefenkameras, LiDAR, RTK-Hochpräzisionspositionierung, Mehrkanal-Motortreiber und weitere Ausrüstung, wodurch der Hauptcontroller eine Vielzahl von I/O-Schnittstellen und stabile Kommunikationsbusse bereitstellen muss.
APQ-Lösung: Ultrakompakte Recheneinheit TAC-3000 Pro
Um die oben genannten Probleme zu lösen, hat APQ den Controller der TAC-3000 Pro-Serie als zentrale Steuereinheit für Strandreinigungsroboter auf den Markt gebracht.
01. Leistungsstarke KI-Rechenleistung für Multitasking
Ausgestattet mit NVIDIA®Das Jetson™ Orin NX 16GB-Kernmodul liefert im Super-Modus eine enorme Rechenleistung von bis zu 157 TOPS. Dies gewährleistet ausreichend Redundanz, damit der Roboter gleichzeitig 4K-Vision-Hindernisvermeidung, KI-gestützte Erkennung von Sandoberflächenschmutz und Pfadplanung verarbeiten und so einen reibungslosen und verzögerungsfreien Betrieb sicherstellen kann.
02. Robustes Ganzmetall-Design mit breitem Temperatur- und Spannungsbereich
Durch die Verwendung eines hochfesten Ganzmetallgehäuses und eines aktiven Kühlkonzepts unterstützt es einen breiten Betriebstemperaturbereich von -20℃ bis 50℃ und eine breite Eingangsspannung von 12–28 V Gleichstrom und passt sich so perfekt den großen Tag-Nacht-Temperaturunterschieden an Stränden und den Leistungsschwankungen von im Fahrzeug verbauten Lithiumbatterien an.
Dank seiner ultrakompakten Abmessungen (150,7 × 114,5 × 45 mm) spart es wertvollen Platz für die kompakte interne Anordnung des Roboters. Es unterstützt die Montage an Ohrhaken und DIN-Schienen und zeichnet sich durch hervorragende Vibrationsdämpfung aus.
03. Umfangreiche industrielle E/A- und Erweiterungsmöglichkeiten
Drei unabhängige Gigabit-Ethernet-Anschlüsse verbinden LiDAR, Bildverarbeitungskameras bzw. die Debugging-Konsole und gewährleisten so eine latenzarme Übertragung massiver Punktwolkendaten.
Vier konfigurierbare serielle RS232/RS485-Schnittstellen gewährleisten stabile Verbindungen zu den Chassis-Motortreibern und Lagesensoren.
Über M.2- und Mini-PCIe-Erweiterungssteckplätze integriert der Roboter 5G-Kommunikationsmodule und Wi-Fi-6-Module, wodurch eine latenzfreie Rückmeldung von Betriebsbildern an die Leitstelle sowie Fernsteuerung und -wartung ermöglicht werden.
Projektergebnisse: Stabile und effiziente Betriebserfahrung mit unbemannten Systemen
Seit dem Testbetrieb der mit dem APQ TAC-3000 Pro ausgestatteten Reinigungsroboter hat sich die Leistung bei Betrieb und Wartung vor Ort deutlich verbessert:
·Verdoppelte betriebliche Effizienz:Ein einzelner Roboter kann pro Stunde eine weit größere Reinigungsfläche abdecken als ein manuelles Reinigungsteam, wodurch ein ununterbrochener 24/7-Betrieb möglich ist (ausgenommen Batteriewechselintervalle).
·zentimetergenaue Präzisionsreinigung:Durch die Nutzung der leistungsstarken Edge-Computing-Funktionen des TAC-3000 Pro kann der Roboter Zigarettenkippen oder Kieselsteine mit einem Durchmesser von nur wenigen Millimetern präzise erkennen und aufsammeln – und erreicht damit eine Präzision, die mit herkömmlichen mechanischen Kehrmethoden nicht zu erreichen ist.
·Hohe Systemzuverlässigkeit:Während mehrwöchiger Tests in Küstenumgebungen mit starker Salzsprühnebel- und Sandbelastung zeigte der TAC-3000 Pro dank seiner robusten, industrietauglichen Bauweise und stabilen thermischen Leistung keine Ausfallzeiten oder Kommunikationsunterbrechungen aufgrund von Überhitzung oder Korrosion. Dies reduzierte die Häufigkeit der Wartungsbesuche des Personals vor Ort an der Küste erheblich.
Im Zuge der intelligenten Transformation von Spezialrobotern für den Außenbereich sind die Anpassungsfähigkeit an die Umgebungsbedingungen und die KI-Rechenleistung der Steuerung entscheidend für den erfolgreichen Produkteinsatz. Die industriellen Steuerungen der APQ TAC-3000 Pro-Serie, basierend auf der robusten und leistungsstarken Jetson Orin-Plattform mit ihrem ultrakompakten Design und den vielfältigen Schnittstellen in Industriequalität, haben die drei zentralen Herausforderungen von Strandreinigungsrobotern in komplexen Umgebungen erfolgreich gelöst: schlechte Sichtverhältnisse, ungenaue Navigation und unzureichende Haltbarkeit. Sie dienen als ideale Edge-Computing-Plattform für mobile Außenroboter, unbemannte Kehrmaschinen, intelligente Inspektionsgeräte und verwandte Anwendungen und ermöglichen es Partnern, intelligentere und zuverlässigere Industrielösungen zu entwickeln.
Veröffentlichungsdatum: 27. April 2026
