Laut der jüngsten Branchenprognose von IDC wird der chinesische Markt für Reinigungsroboter bis 2026 voraussichtlich ein Volumen von 3,4 Milliarden US-Dollar erreichen, was einem Anstieg von 18 % gegenüber dem Vorjahr entspricht. Chinesische Hersteller von Service- und Konsumrobotern werden voraussichtlich mehr als 85 % der weltweiten Lieferungen ausmachen und damit zu einem wichtigen Wachstumsmotor des globalen Marktes werden. Gleichzeitig veröffentlichten sechs Ministerien, darunter das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie, gemeinsam den Arbeitsplan für ein stabiles Wachstum der Maschinenbauindustrie (2025–2026). Dieser sieht die Entwicklung intelligenter Alltagsgeräte wie intelligenter Serviceroboter vor, um dem Wunsch der Bevölkerung nach einem besseren Leben gerecht zu werden und gleichzeitig die integrierte Innovation zwischen neuen Technologien und Geräten, einschließlich künstlicher Intelligenz und fortschrittlicher Materialien, zu fördern. Angetrieben durch die Standardisierung von Richtlinien und die Marktexpansion erreichen der Intelligenzgrad und die Serviceleistung von gewerblichen Reinigungsrobotern neue Höchststände.
Im Zuge des anhaltenden Branchenwandels und der sich bietenden politischen Möglichkeiten fungiert die zentrale Steuerung als „Gehirn“ eines gewerblichen Reinigungsroboters. Ihre Zuverlässigkeit, Echtzeitfähigkeit und Erweiterungsmöglichkeit bestimmen maßgeblich die Wettbewerbsfähigkeit. Im Folgenden wird eine Kundenanwendung der intelligenten Steuerung APQ TAC-6010 für Radroboter im Bereich der gewerblichen Reinigungsroboter vorgestellt.
Gewerbliche Reinigungsroboter müssen in komplexen und sich ständig verändernden Umgebungen wie Einkaufszentren, Hotels, Bürogebäuden und Tiefgaragen autonom vielfältige Aufgaben erledigen können, darunter Wegplanung, Hinderniserkennung, Waschen, Kehren, Staubentfernung und Schieben. Sie müssen einen geschlossenen Regelkreis aus Wahrnehmung, Entscheidungsfindung und Ausführung realisieren, was sehr hohe Anforderungen an die Leistungsfähigkeit, Stabilität und Anpassungsfähigkeit der zentralen Steuereinheit stellt. Ein führender inländischer Anbieter von Reinigungsrobotern für den gewerblichen Einsatz stellte bei der technischen Auswahl folgende strenge Anforderungen an die zentrale Steuereinheit:
Herausforderung für den Kunden
1. Anforderungen an die hochpräzise Bewegungssteuerung: In komplexen Innen- und Außenumgebungen muss der Roboter präzise Fahrwege einhalten und Begrenzungen genau befolgen. Instabile Bewegungssteuerungszyklen können zu Abweichungen vom Fahrweg und unzureichender Reinigungsabdeckung führen und die Benutzerfreundlichkeit erheblich beeinträchtigen.
2. Integration mehrerer Sensoren:Der Roboter integriert LiDAR, Tiefenkameras, IMUs, Ultraschallsensoren, Trägheitsnavigationsmodule und mehrere Radmotortreiber. Das Steuerungssystem muss gleichzeitig mehrere industrielle Busprotokolle unterstützen.
3. Kompakte bauliche Raumbeschränkungen:Der Innenraum eines gewerblichen Reinigungsroboters ist extrem begrenzt. Die Steuerung muss daher eine hocheffiziente Integration auf engstem Raum ermöglichen und gleichzeitig Wärmeableitung und Vibrationsfestigkeit gewährleisten.
4. Hohe elektromagnetische Verträglichkeit und Stabilität: Gewerbliche Reinigungsroboter sind im Innen- und Außenbereich, auf mehreren Etagen und unter Bedingungen mit häufig wechselnden Lichtverhältnissen im Einsatz. Störquellen wie Motortreiber und Wechselrichter sind in ihrer Arbeitsumgebung üblich. Die Steuerung muss daher vibrationsfest, unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen und gemäß strengen EMV-Richtlinien ausgelegt sein, um einen stabilen 24/7-Betrieb zu gewährleisten.
APQ-Lösung
Nach mehreren Runden strenger Tests entschied sich der Kunde schließlich für den intelligenten Radroboter-Controller APQ TAC-6010 als zentrale Rechenplattform für seinen gewerblichen Reinigungsroboter. Die Lösung bietet folgende Kernvorteile:
01 Starke Leistung:
Der TAC-6010 ist mit Intel® Core™ Mobilprozessoren der 11., 12. und 13. Generation ausgestattet und ermöglicht die Deaktivierung von Turbo Boost im BIOS für den Betrieb mit fester Frequenz. Dies ist ein zentrales Designmerkmal für Bewegungssteuerungsanwendungen: Die feste CPU-Frequenz trägt dazu bei, den Robotersteuerungszyklus in einem stabilen Rhythmus von 1 ms zu halten und so Bewegungsruckeln durch dynamische Frequenzanpassungen zu vermeiden. Mit bis zu 96 GB DDR5-Speicher bewältigt er problemlos die Doppelbelastung durch SLAM-Navigationsalgorithmen und Echtzeit-Bewegungssteuerungsberechnungen.
02 Umfangreiche E/A-Schnittstellen:
4 x serielle RS232/485-Schnittstellen. RS232 unterstützt den Hochgeschwindigkeitsmodus, während RS485 isoliert ist und eine stabile Verbindung zu Chassis-Motortreibern, Lagesensoren und Reinigungsaktuatoren ermöglicht.
6 x USB-Anschlüsse (4 x USB 10Gbps + 2 x USB 5Gbps), die den Anschluss mehrerer Wahrnehmungsgeräte wie LiDAR, Tiefenkameras und Ultraschallsensoren erleichtern.
Zwei Gigabit-Ethernet-Anschlüsse: einer für den Zugriff auf LiDAR- oder Bildkamera-Punktwolkendaten und einer für die Kommunikation mit dem Backend-Kontrollzentrum, wodurch eine Trennung des Datenverkehrs ermöglicht und Überlastungen vermieden werden.
Zwei Mini-PCIe-Steckplätze und ein M.2 Key-B/E-Anschluss ermöglichen Funktionserweiterungen wie WLAN, 4G und CAN. Der M.2 Key-B-Steckplatz ist für die 4G-Kommunikation vorgesehen, der M.2 Key-E-Steckplatz für WLAN/Bluetooth, und der Mini-PCIe-Steckplatz kann mit einem CAN- oder 4G-Modul erweitert werden. Zusätzlich sorgen zwei Nano-SIM-Steckplätze für redundante Kommunikation und gewährleisten so die ständige Online-Verbindung des Geräts, selbst bei schwankendem Signal.
03 Ultrakompaktes Gehäuse:
Der TAC-6010 misst nur 165 mm x 115 mm x 64,9 mm und wiegt ca. 1,2 kg. Dank seiner ultrakompakten Bauweise lässt er sich problemlos in den beengten Innenraum von Reinigungsrobotern integrieren. Das Gehäuse besteht aus einem Kühlkörper aus Aluminiumlegierung mit einer verzinkten Stahlhülle und einem aktiven PWM-Lüfter. Dies gewährleistet eine effiziente Wärmeableitung im kompakten Gehäuse bei gleichzeitig hoher Schutzwirkung. Die Einheit ist für die Montage auf DIN-Schienen, an der Wand oder auf dem Schreibtisch geeignet und bietet somit flexible Einsatzmöglichkeiten für verschiedene Roboterchassis.
04 Industriedesign für einen breiten Temperatur- und Spannungsbereich:
Das TAC-6010 unterstützt einen Weitbereichs-Gleichspannungseingang von 12 V bis 28 V und ist mit verschiedenen Roboter-Stromversorgungsplattformen kompatibel. Sein Betriebstemperaturbereich liegt zwischen -20 °C und 60 °C, der Lagertemperaturbereich zwischen -40 °C und 80 °C. Das Produkt hat die Vibrationsprüfung nach IEC 60068-2-64 und die Schockprüfung nach IEC 60068-2-27 bestanden und gewährleistet somit langfristige Stabilität in vibrierenden Roboterumgebungen.
Wertvolle Errungenschaften:
Durch die Einführung des intelligenten Controllers APQ TAC-6010 für Radroboter erreichte dieser Hersteller von gewerblichen Reinigungsrobotern Folgendes:
Präzise und stabile Bewegungssteuerung:
Durch die Fixierung der CPU-Basisfrequenz und die Deaktivierung von Turbo Boost im BIOS bleibt der Bewegungsablauf ruckelfrei. Der Roboter bewegt sich gleichmäßig und erzielt eine hochpräzise Kantenreinigung, wodurch die Reinigungsabdeckung und das Benutzererlebnis deutlich verbessert werden.
Effiziente Multisensorintegration:4 x RS232/485 + 6 x USB + zwei Gigabit-Ethernet-Anschlüsse + duale Mini-PCIe/M.2-Erweiterungssteckplätze ermöglichen den Zugriff auf LiDAR-Systeme, Tiefenkameras, IMUs, Motortreiber und weitere Geräte über ein einziges System. Dies vereinfacht die Systemarchitektur und reduziert die Komplexität der Stückliste.
Kontinuierlicher Betrieb in komplexen Umgebungen: Der Betrieb in einem breiten Temperaturbereich von -20 °C bis 60 °C, der Weitbereichseingang von 12 V bis 28 V, die IEC-Vibrations-/Schockzertifizierung und das robuste EMV-Design gewährleisten einen stabilen 24/7-Betrieb auch in Umgebungen mit starken Störungen wie Einkaufszentren und Parkplätzen, bei einer Reparaturquote von unter 0,3 %.
Kompakte Bauweise und platzsparende Konstruktion: Das ultrakompakte Gehäuse (165 mm x 115 mm x 64,9 mm) mit einem Nettogewicht von 1,2 kg ermöglicht die Montage auf DIN-Schienen, an der Wand oder auf dem Schreibtisch. Es lässt sich flexibel in das Roboterchassis integrieren und schafft so mehr Platz für Funktionsmodule wie Akkus und Wassertanks.
Mit der vollständigen Implementierung nationaler Normen für gewerbliche Reinigungsroboter wandelt sich der Wettbewerb in der Branche von der Konfiguration hin zu Stabilität und Konformität. Dank seines ultrakompakten Designs, seiner effizienten Rechenleistung, seiner Betriebsfähigkeit in einem breiten Temperatur- und Spannungsbereich, seiner vielfältigen I/O-Erweiterungsschnittstellen und seiner Zuverlässigkeit auf Industrieniveau erfüllt der intelligente Radroboter-Controller APQ TAC-6010 präzise die Kernanforderungen gewerblicher Reinigungsroboter hinsichtlich Bewegungsgenauigkeit, Multisensorfusion, Fernsteuerung und -wartung, Vibrations- und Stoßfestigkeit. Er hat sich als bevorzugte Steuerungsplattform im Bereich der Radroboter etabliert. Ob für die gewerbliche Innenreinigung, die Inspektion im Außenbereich oder Spezialfahrzeuge – der TAC-6010 dient als zentrale Recheneinheit mobiler Roboter und bietet stabile, effiziente und zuverlässige Rechenunterstützung.
Veröffentlichungsdatum: 15. Juni 2026
