Biomimeetilise liikumise ja keerulise maastikuga kohanemisvõime tõttu võetakse neljajalgseid roboteid kiiresti kasutusele elektrienergia kontrollimiseks, avaliku julgeoleku patrullimiseks, tuletõrjeks ja päästetöödeks ning tööstusparkide valveks. Reaalsetes rakendustes seisavad nende liikumisjuhtimissüsteemid aga silmitsi mitmete väljakutsetega. Kontroller peab jääma stabiilseks kõrgsagedusliku vibratsiooni ja järskude asendimuutuste korral, sünkroniseerima suure täpsusega enam kui 12 liigendmootorit ning mahutama kõrgjõudlusega andmetöötluse kitsasse kehaõõnde, kus iga millimeeter on oluline.
Pärast mitut tootehindamisvooru ja ranget välikatsetamist valis klient oma järgmise põlvkonna neljajalgse roboti põhiliseks liikumisjuhtimisüksuseks APQ TER30R-A2 kehastunud intellektiga liikumisjuhtimise „väikeaju“ kontrolleri.
Kliendi väljakutse
Reaalajas liikumisjuhtimise ranged nõuded:Jooksmine, hüppamine ja pööramine esitavad ranged juhtimistsükli nõuded. 1000 Hz juhtimissagedusel peab süsteemi värin jääma alla 20 μs, et tagada täpne ja sujuv sünkroniseerimine mitme liigendi vahel.
Mitme liidesega seadmete integreerimineSüsteem peab samaaegselt ühendama LiDAR-i, sügavuskaamerad, IMU, enam kui 12 liigendmootorit ja mitu andurit, mis nõuab ulatuslike tööstuslike sisend-/väljundressurssidega kontrollerit.
Ülikompaktsed ruumipiirangud:Roboti torso ja liigeste sektsioonide sees on ruum äärmiselt piiratud. Kontroller peab pakkuma vajalikku jõudlust üliõhukese ja kompaktse vormiteguriga, jättes rohkem ruumi akude, andurite ja muude funktsionaalsete moodulite jaoks.
Vastupidav vibratsiooni- ja löögikindlus:Jooksmise, hüppamise ja takistuste ületamise ajal puutub robot pidevalt kokku tugeva vibratsiooni ja löökidega. Seetõttu on vaja integreeritud disaini, mis hoiab ära pistikute lahtituleku vibratsiooni mõjul.
Kerge servapõhine tehisintellekti andmetöötlus:Kontroller vajab ka servapõhise tehisintellekti järeldusvõimet, et käivitada kergeid algoritme maastiku tuvastamiseks, dünaamiliseks takistuste vältimiseks ja sarnasteks intelligentseteks funktsioonideks.
APQ lahendus
Täppisliikumise juhtimine 36-teljelise sünkroniseerimisega:TER30R-A2 töötab Rockchip RK3588 kaheksatuumalise 64-bitise protsessoriga, millel on integreeritud 6 TOPS NPU. See toetab kuni 36 telje sünkroniseeritud juhtimist. 1000 Hz juhtimissagedusel jääb süsteemi värin alla 20 μs. Olenemata sellest, kas tegemist on mitme liigendi koordineerimisega töötamise ajal, kiirete pöörete sooritamisega või keerulise maastiku läbimisega, tagab kontroller täpse ja sujuva liikumise juhtimise, pakkudes stabiilset ja usaldusväärset alust dünaamilistele neljaosalistele robotitele.
Rikkalik sisend/väljund mitme seadme integreerimiseks:TER30R-A2-l on neljakordsete robotisüsteemide jaoks spetsiaalselt loodud sisend-/väljundarhitektuur, mis koondab ühendajamid, tajuseadmed, tööstusvõrgud ja ajamiliidesed ühte kontrollerisse. · 4 × CAN FD porti: Otseühendus enam kui 12 liigendmootori ja nende ajamisüsteemidega suure täpsusega mitmeteljelise sünkroniseeritud juhtimiseks. · 3 × gigabitise Etherneti pordid: EtherCATi tugi deterministlikuks reaalajas tööstuslikuks Etherneti kommunikatsiooniks. · 1 × 2,5 GbE port + 1 × GbE port: 2,5 GbE port pakub kiiret ühendust tajukontrolleriga, samas kui GbE port toetab LiDAR-punktpilve andmesisendit. · 8 × USB-liidest (3 × USB 5 Gbps Type-C, 1 × USB 2.0 Type-C ja 4 × sisemist USB 2.0 pesa): Toetab LiDAR-i, sügavuskaamerate, kasutuselevõtu tööriistade ja muude välisseadmete samaaegset ühendamist. · 4 × lülitatavat RS-232/RS-485 jadaporti: usaldusväärne ühenduvus IMU-de, ultraheliandurite ja muude välisseadmete jaoks. · 8 × GPIO + 2 × PWM kanalit: Paindlik laiendus valgustuse juhtimiseks, häireväljunditeks ja muudeks ajami liidesteks. · 1 × HDMI väljund + 1 × heliliides: mugav kohalikuks kasutuselevõtuks ja oleku visualiseerimiseks.
Ülikompaktne disain paindlikuks integreerimiseks:Mõõtudega vaid 118,2 mm × 128,5 mm × 35 mm on kontroller erakordselt kompaktne, paksusega umbes mündi läbimõõduga. Selle täisalumiiniumist korpus toetab kronsteini paigaldamist ja seda saab hõlpsalt integreerida roboti torso või liigeste sektsioonidesse, säilitades väärtuslikku ruumi akude, andurite ja muude moodulite jaoks. Sisseehitatud integreeritud salvestus- ja mäludisain välistab vibratsioonist tingitud pistikute lahtituleku ohu, tagades stabiilse töö dünaamilise töötamise ja keerulise maastiku missioonide ajal.
Traadita ühenduse laiendamine mitmekesiste juurutuste jaoks:Kontrolleril on M.2 Key-B pesa (USB 5 Gbps, 3042/3052 vormitegurid, Nano-SIM pesaga) 4G/5G moodulite jaoks, samuti M.2 Key-E pesa (PCIe 2.0 ×1 + USB 2.0) Wi-Fi/Bluetooth moodulite jaoks. Olenemata sellest, kas see on paigaldatud kaugjaamadesse või linna tööstusparkide patrullimiseks, võimaldab see reaalajas ühenduvust pilveplatvormide ja juhtimiskeskustega.
Tööstusklassi töökindlus suure intensiivsusega dünaamiliste toimingute jaoks:TER30R-A2 on loodud mobiilsete robotite keskkondade jaoks, kus esineb suurt vibratsiooni ja lööke, pakkudes samal ajal töötamist laias temperatuurivahemikus, laia pingevahemikuga toitepinget ja mugavat kohapealset hooldust. · Töötemperatuur: -10 °C kuni 50 °C; säilitustemperatuur: -40 °C kuni 80 °C. · Valideeritud 3G juhusliku vibratsiooni ja 30G löögitesti abil, et tagada usaldusväärne töö jooksmise, hüppamise ja takistuste ületamise ajal. · 12–28 V alalisvoolu laiaulatuslik sisend toetab erineva pingereitinguga robotiakusüsteeme. · Esipaneelil on integreeritud toitelüliti, süsteemi taastamise nupp, süsteemi lähtestamise nupp ja olekuindikaatorid tõhusaks kohapealseks kasutuselevõtuks ja hoolduseks.
Väärtuslikud saavutused:
Täpne ja sujuv liikumise juhtimine:1000 Hz juhtimisahel, mille süsteemi värin on alla 20 μs, võimaldab sünkroniseeritud 36-teljelist juhtimist, juhtides täpselt liigendmootoreid loomuliku jooksmise, hüppamise ja pööramise jaoks, säilitades samal ajal stabiilse asendi keerulisel maastikul.
Kõik-ühes mitme seadme integratsioon:4 × CAN FD, 3 × EtherCAT-ühilduv Ethernet, 8 × USB ja 4 × jadaporti võimaldavad liigendmootorite, LiDAR-i, sügavuskaamerate, IMU-de ja muude seadmete otsest integreerimist ilma täiendavate laiendusmooduliteta, lihtsustades oluliselt süsteemi arhitektuuri..
Kompaktne paigutus vabastab väärtuslikku ruumi:Ülikompaktne 118,2 mm × 128,5 mm × 35 mm vormitegur sobib hõlpsalt roboti torso sisse, jättes rohkem ruumi akude, andurite ja muude funktsionaalsete moodulite jaoks.
Stabiilne ja usaldusväärne suure intensiivsusega liikumise korral:Plaadi tasemel integreeritud disain minimeerib vibratsiooniga seotud ühendusriske, samas kui 3G vibratsiooni ja 30G löögikindluse kontroll tagab usaldusväärse töö jooksmise, hüppamise ja takistuste ületamise ajal.
Kerge servapõhine tehisintellekti andmetöötlus:Integreeritud 6 TOPS NPU toetab kerget servapõhist tehisintellekti järeldamist maastiku tuvastamiseks, dünaamiliseks takistuste vältimiseks ja sarnasteks funktsioonideks, pakkudes arvutuslikku alust neljajalgsetele robotitele, et areneda autonoomsest liikumisest autonoomse otsuste langetamiseni.
