Aurrerapen teknologikoei eta industria osoko lankidetzari esker, 2025a "Robotikaren Urtea" bezala hartzen da orokorrean. Robotika industria osoa hazkunde lehergarria izaten ari da, aplikazio-eszenatoki anitzek bide teknologiko desberdinak eta software eta hardware eskaerak bultzatzen dituzte. Ondorioz, denbora errealeko mugimendu-kontrolerako eskakizunak eta inplementazio-metodoak aldatu egiten dira. Robotika sektorearen ulermen sakona aprobetxatuz, APQ-k denbora errealeko kontrol optimizaziorako irtenbide espezifikoak garatu ditu.
01
Robotika Teknologia Ibilbide Dibergenteak eta Prozesatzeko Plataformaren Hautaketa
Giza robot bipedalek giza itxurako diseinua dute, lur konplexuetara eta gorputz osoko eragiketetara egokitzeko gaitasunean bikaina dena. Robot hauek normalean 38 eta 70 ardatz arteko mugimendu-kontrola behar dituzte, eta horrek esan nahi du denbora errealeko eskakizun oso altuak eta 1000Hz-ko kontrol-zikloak behar dituztela. APQ-k software bidezko doikuntza duten X86 prozesadore errendimendu handikoak erabiltzen ditu denbora errealeko eskakizun horiei erantzuteko.
Aitzitik, gurpildun edo oinarri-motako robotek xasisaren diseinu arinagoa hartzen dute, kostuen kontrolean, mugimendu-eraginkortasunean eta bateriaren iraupenean abantaila handiagoak eskainiz. Hauek normalean 30 gradu inguruko askatasuna dute eta denbora errealeko konputaziorako eskaera txikiagoa, baina energia-kontsumoarekiko sentikorragoak dira. Kategoria honetarako, APQ-k potentzia eta kostu txikiko plataformak erabiltzen ditu, hala nola Intel® N97 edo J6412, irtenbide osoak eraikitzeko. Horrek energia-eraginkortasuna eta kostua orekatzen ditu, X86 plataformaren garapen-ekosistema aberatsa aprobetxatuz kontrol-sistemaren denbora errealeko errendimenduaren, egonkortasunaren, integrazioaren eta trinkotasunaren eskakizun zorrotzak betetzeko.
02
APQ-ren EtherCAT denbora errealeko kontrol optimizazioaren kasu-azterketa
Aplikazioaren aurrekariak
Gurpildun/oinarridun robotak normalean ibilbide konplexuen kontrolean, ardatz anitzeko loturan, ikusmen bidez gidatutako mugimenduan eta antzeko aplikazioetan erabiltzen dira. Haien kontrol-sistemek honako hauek onartu behar dituzte:
-
EtherCAT abiadura handiko bus komunikazioaservo kontrol sinkronizaturako
-
Denbora errealeko sistema eragile gogorramilisegundo azpiko erantzunerako
-
Diseinu industrial trinkoakableatu estuetarako edo armairu-espazioetarako egokia
-
Portu zabalgarriakHainbat serieko eta LAN ataka barne, periferikoen integrazio anitzetarako
Bezero batek, ardatz anitzeko robot bat garatzen ari zela, EtherCAT euskarria eta denbora errealeko errendimendu handia behar zituen. Hala ere, N97 plataformarekin eta servo kontrolatzaileekin egindako probek erakutsi zuten EtherCAT komunikazio zikloa ezin zela 50 μs-tik behera iritsi, eta horrek oztopo kritikoa sortu zuela masa ekoizpenerako.
Denbora Errealeko Optimizazio Ikuspegia
N97 eta J6412 plataformak erabiliz, APQ-k sistema mailako denbora errealeko doikuntza osoa egin zuen. N97 plataformarako prozesuaren adibidea:
1. OS Aldatu Linux Xenomai ingurunera:
-
Ubuntu 20.04 + Linux Kernel 5.15
-
Denbora errealeko adabakia: Xenomai 3.2 (LinuxCNC-rekin bateragarria)
-
Bezeroaren zaharkitutako beharretarako bateragarritasuna probatu da (Kernel 4.19 + Xenomai 3.1)
Denbora errealeko doikuntza-urratsak:
a) BIOS doikuntza
b) Denbora errealeko nukleo parametroen optimizazioa (ECI)
c) Cmdline parametroen doikuntza (ECI)
d) Sistema eragilearen mailako pertsonalizazio sakona
e) Latentzia/Jitter neurketak
2. Denbora errealeko proba estandarren lan-fluxua:
-
Tresnak:Latentzia, Erloju-proba, LinuxCNC proba-moduluak
-
Helburuak:
-
Latentzia: Gehienezko atzerapena < 40 μs
-
Erloju-proba: Desbideratzea ≈ 0 (emaitzaren 3. zutabea zerotik gertu)
-
-
Exekuzioa:Hardware multzoetan zehar probak egiteko hainbat txanda (J6412 barne, alderaketa gisa)
Probaren emaitza:
Linux Xenomai ingurunean, kontrol-zikloaren denbora eta jitter-a nabarmen hobetu ziren. Latentzia 40μs-tik behera mantendu zen prozesu osoan zehar, erloju-probaren desbideratzea zerora hurbildu zen bitartean — aplikazioen eskakizunak betez.
Mundu Errealeko Aplikazioen Emaitzak
Ardatz anitzeko beso robotikoaren kontrola
Erronka:
8 ardatzeko soldadura sinkronizatuak μs mailako sinkronizazioa behar zuen; ohiko irtenbideek desbideratzea eta ibilbide-erroreak eragiten zituzten.
Optimizazioa:
-
J6412 Ubuntu 20.04 + Xenomai 3.2-rekin
-
4x Gigabit LAN zuzenean EtherCAT servora
-
Isolcpus denbora errealeko prozesatzeko nukleo dedikatuak
Emaitzak:
-
Sinkronizazio zehaztasuna:Erloju-probaren desbideratzea ≤ 0,05 μs; Ibilbidearen desbideratze maximoa < 0,1 mm
-
Denbora Errealeko Bermea:72 orduko funtzionamendu jarraitua, latentzia maximoa ≤ 38 μs
-
Kostuen murrizketa:% 35eko kostu txikiagoa eta % 60ko energia gutxiago i5 soluzioa baino
Lau hankako robot txakurraren mugimendu-kontrola
Erronka:
12 artikulazioko oreka dinamikoak μs-mailako feedbacka behar zuen; sistema zaharkituaren latentzia > 100μs-k ezegonkortasuna eragin zuen
Optimizazioa:
-
N97 + Xenomai 3.2
-
PREEMPT_RT + ECI adabakia
-
Cmdline-k 2 CPU nukleo isolatu ditu servo zereginetarako
Emaitzak:
-
Latentzia baxua:Kontrol zikloa 500μs-tan, latentzia ≤ 35μs
-
Sendotasuna:-20 °C-ko berreskuratze proban, dardara < ±8 μs
-
Hedagarritasuna:IMU sentsorea M.2 bidez; % 60ko energia aurrezpena i3 oinarritutako irtenbidearekin alderatuta
Hedapen Aukerak
Denbora errealeko errendimenduan zentratzen diren bezero teknikoki gaientzat, APQ-k gomendatzen duLinux + Xenomaihedapena. Kutxatik ateratako erosotasuna nahiago duten azken erabiltzaileentzat, APQ-k ere eskaintzen duaurrez instalatutako eta optimizatutako sistemaren irudiakarazketa-dokumentazioarekin — hedapen-hesiak murriztea.
Robotek gero eta gehiago ordezkatzen dituzte eskuzko lanak,denbora errealeko, egonkorreko eta kostu-eraginkorreko kontrol-sistemakarrakastarako funtsezkoa bihurtu da. APQ-k behar hori hardware-software irtenbide integratuen bidez asetzen ari da eta ertzeko konputazio robotikoan eta mugimendu-kontrolean arreta jartzen jarraituko du — bezero industrial gehiagori plataforma txertatu egonkor, eraginkor eta erraz integragarriekin ahalduntzea.
Gure enpresan eta produktuetan interesa baduzu, jar zaitez harremanetan gure atzerriko ordezkariarekin, Robinekin.
Email: yang.chen@apuqi.com
WhatsApp: +86 18351628738
Argitaratze data: 2025eko uztailak 28