Kahejalgsed humanoidrobotid esindavad kehastunud intelligentsuse tehnoloogiate kulminatsiooni. Nende inimsarnane vorm võimaldab sujuvat kohanemist inimeste töökeskkondadega, pakkudes neile laialdasi rakendusvõimalusi tööstustootmises, äriteenustes ja erioperatsioonides. Kahejalgse struktuuriga kaasnevad dünaamilise tasakaalu väljakutsed esitavad aga põhilisele juhtimissüsteemile palju kõrgemaid nõudeid kui teiste robotivormide puhul – see peab läbima täieliku taju, otsuste tegemise ja juhtimise suletud ahela millisekundite jooksul.
Pärast mitut hindamisvooru ja ranget välitingimustes valideerimist valis klient lõpuks oma uue põlvkonna kahejalgse humanoidroboti põhiliseks juhtimisplatvormiks APQ lipulaevaks oleva kehastunud intelligentsuse kontrolleri TER40J-A6.
Kliendi väljakutse
Äärmuslik tehisintellekti arvutusnõudlus:Kahejalgne humanoidrobot peab keeruliste tehisintellekti ülesannete, näiteks keskkonna tajumise, semantilise mõistmise ja ülesannete planeerimise, täitmiseks reaalajas servas käitama multimodaalseid suuri mudeleid, mis nõuavad tuhandekordset tehisintellekti jõudlust.
Sünkroniseeritud mitmekanaliline HD-video omandamine:Robot vajab 360-kraadise keskkonnataju saavutamiseks mitut HD-kaamerat, mis nõuab kontrollerilt mitme GMSL2 kaameraliidese ja GNSS-i aja sünkroniseerimise võimaluse toetamist.
Kiire võrguühenduse ja reaalajas tööstussignaalide kooseksisteerimine:See nõuab suuremahuliseks andmete tagasiühenduseks ja treeningandmete ekstraheerimiseks 10GbE-klassi võrguühendust, toetades samal ajal ka EtherCATi tööstuslikku reaalajas Etherneti protokolli roboti kõigi liigendmootorite juhtimiseks.
Reaalajas integreeritud suure aju/väikese aju kontroll:Kahel jalal kõndimine nõuab äärmiselt lühikesi liikumisjuhtimise tsükleid. Traditsiooniliste „eraldi suure ja väikese ajuga” arhitektuuride kommunikatsiooni latentsusaeg ei suuda rahuldada dünaamilise kahel jalal liikumise reaalajas nõudeid, mistõttu on integreeritud arvutus- ja juhtimisarhitektuur hädavajalik.
Rikkalikud tööstusliku kommunikatsiooni liidesed:Kontroller peab samaaegselt liidestuma liigendservomootorite, jõuandurite, IMU-de, LiDAR-ide ja muude seadmetega, mis nõuab mitut CAN FD kanalit, jadaporte, GPIO-d ja muid ulatuslikke liideseid.
Vibratsioonikindlus suure dünaamilise töö korral:Väga dünaamiliste liikumiste, näiteks jooksmise, hüppamise ja tantsimise ajal puutub kahejalgne humanoidrobot kokku intensiivse vibratsiooni ja löökidega, mis nõuab kontrollerilt silmapaistvat vibratsioonivastast disaini ja lukustuvat liidesstruktuuri.
APQ lahendus
2070 teraflopi tehisintellekti jõudlust, integreerides suure ja väikese aju funktsioone:TER40J-A6 on varustatud NVIDIA Jetson Thor T5000 põhimooduliga, mis pakub tehisintellekti jõudlust kuni 2070 TFLOPS-i (FP4 hõre). Võrreldes Jetson AGX Orini platvormiga kujutab see endast kvalitatiivset hüpet – rohkem protsessori südamikke ja umbes kaks kuni kolm korda suurem protsessori jõudlus. Selline arvutusvõimsuse tase võimaldab kahejalgsetel humanoidrobotidel käitada suuremahulisi nägemiskeele mudeleid, multimodaalseid tajumudeleid ja keerulisi ülesannete planeerimise algoritme reaalajas servas, võimaldades tõeliselt otsast lõpuni intelligentset töötlemist alates tajumisest kuni otsuste langetamiseni.
8 GMSL2 kaameraliidest panoraamfotode jaoks:TER40J-A6 on standardvarustuses kaheksa GMSL2 kaameraliidest ja toetab GNSS-i aja sünkroniseerimist. Need kaheksa kaameraliidest saavad otse ühenduda mitme HD-kaameraga, võimaldades kahejalgsetel humanoidrobotidel 360-kraadist pimealavaba keskkonnataju. GNSS-i aja sünkroniseerimine tagab täpse joondamise mitme pildivoo vahel, pakkudes kvaliteetset andmetuge põhifunktsioonidele, nagu SLAM-kaardistamine, sihtmärgi jälgimine ja dünaamiline takistuste vältimine.
Ühendatud arvutus- ja juhtimisarhitektuur, mis välistab suurte ja väikeste ajude eraldatuse:Jetson Thori platvormile ehitatud TER40J-A6 on positsioneeritud kehastunud intellekti lipulaevaks integreeritud suure aju/väikese ajuga kontrolleriks. See mitte ainult ei täida tehisintellekti tajumise ja otsuste langetamise „suure aju“ rolli, vaid täidab ka reaalajas liikumise juhtimise „väikese aju“ rolli oma rikkalike tööstuslike kommunikatsiooniliideste kaudu, realiseerides tõeliselt ühtse suure aju/väikese aju disaini. See arhitektuur kõrvaldab põhimõtteliselt traditsioonilistes „suure aju + väikese aju“ eraldatud lahendustes kommunikatsiooniviivitustest tingitud juhtimisviivituse ja pakub kindla riistvaralise aluse kahejalgse liikumise ülidünaamiliseks reaalajas juhtimiseks.
Põhjalik tööstusliku kommunikatsiooni uuendus mitme seadme integreerimiseks:TER40J-A6 on läbinud põhjaliku liideseuuenduse kahejalgsete humanoidrobotite rakenduste jaoks: 2 × 10 GbE porti + 4 × sõltumatut gigabitise Etherneti porti (mõned gigabitise pordid toetavad EtherCATi): 10 GbE pordid võimaldavad suurte mudelite treeningandmete kiiret ekstraheerimist, pakkudes kvaliteetset materjali pidevaks tehisintellekti algoritmi iteratsiooniks ja optimeerimiseks. Gigabitise porte saab kasutada ühise servoülekande, LiDAR-juurdepääsu ja taustsüsteemi kommunikatsiooni jaoks, võimaldades liikluse eraldamist ilma ummikuteta; 4× CAN FD kanalit: Otseühendus kahejalgse humanoidroboti ühise servoajamiga, et saavutada mitmeteljeline ülitäpne sünkroniseeritud juhtimine; 2× RS232/RS485 porti: Ühendage stabiilselt välisseadmeid, näiteks jõuandureid ja IMU-sid; 16× GPIO kanalit: Hõlbustage häireväljundite, olekunäitude ja muude ajami liideste laiendamist; Täiendavad I2C, SPI, TTL, PPS_IN ja 2× PWM liidesed põhjalike kohandamisnõuete täitmiseks; 3× USB 10 Gbps + 1× USB 5 Gbps porti kiire salvestusruumi, tööstuskaamerate, häälmoodulite, radari, jõuandurite ja muude seadmete ühendamiseks; 1× HDMI kuvari liides kohalikuks silumiseks ja visualiseerimiseks.
Täisliidesega vibratsioonivastane disain suure dünaamilise töö tagamiseks:Väga dünaamiliste tegevuste, näiteks jooksmise, hüppamise ja tantsimise ajal puutub kahejalgse humanoidroboti kontroller pidevalt kokku suure intensiivsusega vibratsiooni ja löökidega. TER40J-A6-l on liidese tasandil täisahelaline süstemaatiline vibratsioonisummutusdisain: GMSL-kaamera liidestel on sisseehitatud riivlukustusstruktuurid, mis tagavad intensiivse liikumise ajal mitme HD-kaamera turvalise ühenduse; võrguliidesed on Mini I/O vormiteguriga ja varustatud ka lukustusmehhanismidega, mis pakuvad traditsiooniliste RJ45-pistikutega võrreldes paremat vibratsioonikindlust; USB-liidesed pakuvad portide ümber reserveeritud kruvikinnituskohti, mis võimaldavad kaableid kinnitamise teel veelgi tugevdada; see täielik liideseskeem tagab, et kontroller suudab stabiilselt toetada prototüüproboteid keerukate, dünaamiliste ja suure löögijõuga tegevuste, näiteks tantsimise ja salto tegemise sooritamisel.
Traadita laiendamine ja tööstusklassi töökindlus:TER40J-A6 toetab M.2 Key-M pesa NVMe SSD laiendamiseks, M.2 Key-B pesa 4G/5G mooduli laiendamiseks ja M.2 Key-E pesa Wi-Fi/Bluetooth mooduli laiendamiseks. Mugavaks hoolduseks ja uuendamiseks on küljel reserveeritud silumis- ja vilkumisliidesed ning SIM-kaardi pesa. Kogu seadme mõõtmed on vaid 168,2 × 130 × 72,6 mm, see kasutab intelligentset aktiivventilaatoriga jahutust, toetab 12–28 V alalisvoolu laiaulatuslikku toitesisendit, pakub töötemperatuuri vahemikku -20 kuni 50 °C ja säilitustemperatuuri vahemikku -40 kuni 80 °C ning on läbinud range vibratsiooni- ja löögitesti.
Väärtuslikud saavutused:
Arvutite kitsaskoha täielik läbimurre:2070 teraflopi (TFLOPS) ülikõrge tehisintellekti jõudlusega multimodaalsed suured mudelid saavad reaalajas servas töötada. Reaktsioonikiirus keerukate tehisintellekti ülesannete, näiteks keskkonna tajumise, semantilise mõistmise ja ülesannete planeerimise puhul on saavutanud kvalitatiivse hüppe traditsiooniliste lahendustega võrreldes, pakkudes võimsat arvutuslikku alust kahejalgsetele humanoidrobotite arenguks pelgalt „kõndimisvõimelisest“ „mõtlemis- ja otsustusvõimeliseks“.
Ühendatud suur- ja väikeaju, peaaegu nullilähedane kontrolli latentsus:Jetson Thori platvormi integreeritud arvutus- ja juhtimisarhitektuur kõrvaldab täielikult traditsiooniliste „suure aju + väikese aju” eraldatud lahenduste kommunikatsioonilatentsuse. Kahejalgse kõndimise liikumisjuhtimise käsklused suudavad läbida tsükli tajumisest teostuseni nanosekundite jooksul, parandades oluliselt kõndimise stabiilsust ja dünaamilist reageerimiskiirust.
Pimealavaba panoraamvaade:8 GMSL2 kaameraliidest koos GNSS-i aja sünkroniseerimisega võimaldavad mitme HD-pildivoo täpset omandamist ja ajalist joondamist, võimaldades roboti 360-kraadise tajumise võimekusel katta mitmesuguseid stsenaariume, nagu keeruka maastiku tuvastamine, dünaamiline takistuste vältimine ja sihtmärkide jälgimine.
Nii kiire side kui ka reaalajas juhtimine:2× 10GbE porti tagavad HD-video ja tajuandmete kiire koondamise, võimaldades treeningandmete kiiret ekstraheerimist suurtest mudelitest ja toetades pidevat tehisintellekti algoritmi optimeerimist. 4× GbE porti toetavad EtherCATi, mis võimaldab liigendmootorite mikrosekundilist reaalajas juhtimist.
Täisliidesega vibratsioonivastane kaitse suure dünaamilise koormusega ülesannete jaoks:Mitmed vibratsioonivastased meetmed – sealhulgas riivlukustusega GMSL-pistikud, lukustatavad Mini I/O-võrgupordid ja kruvikinnitused USB-liideste ümber – tagavad kontrolleri stabiilse töö väga dünaamiliste tegevuste, näiteks jooksmise, hüppamise ja tantsimise ajal, lahendades põhimõtteliselt traditsioonilistes lahendustes esinevaid püsivaid probleeme, kus vibratsioon põhjustab lahtisi liideseid ja hetkelisi signaalikatkestusi.
Mitme seadme integratsioon ühel platvormil, mis lihtsustab oluliselt süsteemi arhitektuuri:Rikkalikud liidesed, sh 4× CAN FD, 2× RS232/485, 16× GPIO ja I2C/SPI/PPS, võimaldavad ühe platvormi ühendust liigendservodele, jõuanduritele, IMU-dele, LiDAR-idele, HD-kaameratele ja muudele seadmetele. Süsteemi täielik juurutamine saab toimuda ilma täiendavate laiendusmooduliteta, vähendades oluliselt süsteemi integreerimise keerukust ja materjali maksumust.
