ટેકનોલોજીકલ સફળતાઓ અને ઉદ્યોગ-વ્યાપી સહયોગ સાથે, 2025 ને વ્યાપકપણે "રોબોટિક્સ વર્ષ" તરીકે જોવામાં આવે છે. સમગ્ર રોબોટિક્સ ઉદ્યોગ વિસ્ફોટક વૃદ્ધિનો અનુભવ કરી રહ્યો છે, જેમાં વિવિધ એપ્લિકેશન દૃશ્યો વિવિધ તકનીકી માર્ગો અને સોફ્ટવેર અને હાર્ડવેર બંનેની માંગને ચલાવે છે. પરિણામે, રીઅલ-ટાઇમ ગતિ નિયંત્રણ માટેની આવશ્યકતાઓ અને અમલીકરણ પદ્ધતિઓ બદલાય છે. રોબોટિક્સ ક્ષેત્રની ઊંડી સમજનો ઉપયોગ કરીને, APQ એ લક્ષિત રીઅલ-ટાઇમ નિયંત્રણ ઑપ્ટિમાઇઝેશન સોલ્યુશન્સ વિકસાવ્યા છે.
01
રોબોટિક ટેકનોલોજી રૂટ્સ અને પ્રોસેસિંગ પ્લેટફોર્મ પસંદગીને અલગ પાડવી
બાયપેડલ હ્યુમનોઇડ રોબોટ્સમાં માનવ જેવી ડિઝાઇન હોય છે જે જટિલ ભૂપ્રદેશ અને આખા શરીરની સંકલિત કામગીરી માટે અનુકૂલનક્ષમતામાં શ્રેષ્ઠ હોય છે. આ રોબોટ્સને સામાન્ય રીતે ગતિ નિયંત્રણના 38 થી 70 અક્ષોની જરૂર પડે છે, જેનો અર્થ થાય છે અત્યંત ઉચ્ચ રીઅલ-ટાઇમ આવશ્યકતાઓ અને 1000Hz સુધીના નિયંત્રણ ચક્ર. APQ આ રીઅલ-ટાઇમ માંગણીઓને પૂર્ણ કરવા માટે સોફ્ટવેર ટ્યુનિંગ સાથે ઉચ્ચ-પ્રદર્શન X86 પ્રોસેસર્સનો ઉપયોગ કરે છે.
તેનાથી વિપરીત, વ્હીલ્ડ અથવા બેઝ-ટાઇપ રોબોટ્સ વધુ હળવા ચેસિસ ડિઝાઇન અપનાવે છે, જે ખર્ચ નિયંત્રણ, ગતિ કાર્યક્ષમતા અને બેટરી જીવનમાં વધુ ફાયદા પ્રદાન કરે છે. આમાં સામાન્ય રીતે લગભગ 30 ડિગ્રી સ્વતંત્રતા હોય છે અને રીઅલ-ટાઇમ કમ્પ્યુટિંગ માટે ઓછી માંગ હોય છે, પરંતુ પાવર વપરાશ પ્રત્યે વધુ સંવેદનશીલ હોય છે. આ શ્રેણી માટે, APQ સંપૂર્ણ ઉકેલો બનાવવા માટે Intel® N97 અથવા J6412 જેવા ઓછા-પાવર, ઓછા ખર્ચવાળા પ્લેટફોર્મનો ઉપયોગ કરે છે. આ નિયંત્રણ સિસ્ટમ રીઅલ-ટાઇમ પ્રદર્શન, સ્થિરતા, એકીકરણ અને કોમ્પેક્ટનેસ માટે કડક આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરવા માટે X86 પ્લેટફોર્મના સમૃદ્ધ વિકાસ ઇકોસિસ્ટમનો લાભ લેતી વખતે પાવર કાર્યક્ષમતા અને ખર્ચને સંતુલિત કરે છે.
02
APQ નો EtherCAT રીઅલ-ટાઇમ કંટ્રોલ ઑપ્ટિમાઇઝેશન કેસ સ્ટડી
એપ્લિકેશન પૃષ્ઠભૂમિ
વ્હીલ્ડ/બેઝ રોબોટ્સનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે જટિલ ટ્રેજેક્ટરી કંટ્રોલ, મલ્ટી-એક્સિસ લિન્કેજ, વિઝન-માર્ગદર્શિત ગતિ અને સમાન એપ્લિકેશનોમાં થાય છે. તેમની નિયંત્રણ પ્રણાલીઓએ આને સમર્થન આપવું જોઈએ:
-
ઇથરકેટ હાઇ-સ્પીડ બસ કમ્યુનિકેશનસિંક્રનાઇઝ્ડ સર્વો નિયંત્રણ માટે
-
હાર્ડ રીઅલ-ટાઇમ ઓએસસબ-મિલિસેકન્ડ પ્રતિભાવ માટે
-
કોમ્પેક્ટ ઔદ્યોગિક ડિઝાઇનચુસ્ત વાયરિંગ અથવા કેબિનેટ જગ્યા માટે યોગ્ય
-
વિસ્તૃત કરી શકાય તેવા પોર્ટવિવિધ પેરિફેરલ એકીકરણ માટે બહુવિધ સીરીયલ અને LAN પોર્ટનો સમાવેશ થાય છે.
એક ક્લાયન્ટ, જે મલ્ટી-એક્સિસ રોબોટ વિકસાવી રહ્યો હતો, તેને EtherCAT સપોર્ટ અને ઉચ્ચ રીઅલ-ટાઇમ પ્રદર્શનની જરૂર હતી. જો કે, N97 પ્લેટફોર્મ અને સર્વો ડ્રાઇવરો સાથેના પરીક્ષણમાં દર્શાવવામાં આવ્યું હતું કે EtherCAT સંચાર ચક્ર 50μs થી નીચે પહોંચી શક્યું નથી, જેના કારણે મોટા પાયે ઉત્પાદન માટે એક મહત્વપૂર્ણ અવરોધ ઊભો થયો.
રીઅલ-ટાઇમ ઑપ્ટિમાઇઝેશન અભિગમ
N97 અને J6412 પ્લેટફોર્મનો ઉપયોગ કરીને, APQ એ સંપૂર્ણ સિસ્ટમ-સ્તરનું રીઅલ-ટાઇમ ટ્યુનિંગ અમલમાં મૂક્યું. N97 પ્લેટફોર્મ માટે ઉદાહરણ પ્રક્રિયા:
1. OS Linux Xenomai પર્યાવરણ પર સ્વિચ કરો:
-
ઉબુન્ટુ 20.04 + લિનક્સ કર્નલ 5.15
-
રીઅલ-ટાઇમ પેચ: ઝેનોમાઈ 3.2 (લિનક્સસીએનસી સાથે સુસંગત)
-
ક્લાયન્ટની લેગસી જરૂરિયાત માટે સુસંગતતાનું પરીક્ષણ (કર્નલ 4.19 + ઝેનોમાઈ 3.1)
રીઅલ-ટાઇમ ટ્યુનિંગ સ્ટેપ્સ:
a) BIOS ટ્યુનિંગ
b) રીઅલ-ટાઇમ કર્નલ પેરામીટર ઓપ્ટિમાઇઝેશન (ECI)
c) Cmdline પેરામીટર ટ્યુનિંગ (ECI)
d) ડીપ ઓએસ-લેવલ કસ્ટમાઇઝેશન
e) લેટન્સી/જીટર માપન
2. માનક રીઅલ-ટાઇમ પરીક્ષણ વર્કફ્લો:
-
સાધનો:લેટન્સી, ક્લોકટેસ્ટ, લિનક્સ સીએનસી ટેસ્ટ મોડ્યુલ્સ
-
લક્ષ્યો:
-
લેટન્સી: મહત્તમ વિલંબ < 40μs
-
ક્લોકટેસ્ટ: ડ્રિફ્ટ ≈ 0 (પરિણામમાં શૂન્યની નજીક ત્રીજો કૉલમ)
-
-
અમલ:હાર્ડવેર બેચમાં પરીક્ષણના અનેક રાઉન્ડ (તુલના તરીકે J6412 સહિત)
પરીક્ષણ પરિણામ:
Linux Xenomai વાતાવરણ હેઠળ, નિયંત્રણ ચક્ર સમય અને જીટરમાં નોંધપાત્ર સુધારો થયો છે. સમગ્ર સમયગાળા દરમિયાન લેટન્સી 40μs થી નીચે રહી, જ્યારે ક્લોકટેસ્ટ ડ્રિફ્ટ શૂન્યની નજીક પહોંચી ગયું - એપ્લિકેશન માંગણીઓને પૂર્ણ કરે છે.
વાસ્તવિક દુનિયાના એપ્લિકેશન પરિણામો
મલ્ટી-એક્સિસ રોબોટિક આર્મ કંટ્રોલ
પડકાર:
8-અક્ષ સિંક્રનાઇઝ્ડ વેલ્ડીંગ માટે μs-સ્તરનું સિંક જરૂરી હતું; પરંપરાગત ઉકેલો ડ્રિફ્ટ અને ટ્રેજેક્ટરી ભૂલોનું કારણ બન્યા.
ઑપ્ટિમાઇઝેશન:
-
ઉબુન્ટુ 20.04 + ઝેનોમાઈ 3.2 સાથે J6412
-
4x ગીગાબીટ LAN ડાયરેક્ટ ટુ ઈથરકેટ સર્વો
-
આઇસોલકપ્સ સમર્પિત રીઅલ-ટાઇમ પ્રોસેસિંગ કોરો
પરિણામો:
-
સમન્વયન ચોકસાઇ:ક્લોકટેસ્ટ ડ્રિફ્ટ ≤ 0.05μs; મહત્તમ ટ્રેજેક્ટરી વિચલન < 0.1mm
-
રીઅલ-ટાઇમ ખાતરી:૭૨ કલાક સતત કામગીરી, ટોચની વિલંબતા ≤ ૩૮μs
-
ખર્ચ ઘટાડો:i5 સોલ્યુશન કરતાં 35% ઓછી કિંમત, 60% ઓછી શક્તિ
ચતુર્ભુજ રોબોટ ડોગ મોશન કંટ્રોલ
પડકાર:
૧૨-સંયુક્ત ગતિશીલ સંતુલન માટે μs-સ્તર પ્રતિસાદની જરૂર હતી; લેગસી સિસ્ટમ લેટન્સી > ૧૦૦μs અસ્થિરતાનું કારણ બન્યું
ઑપ્ટિમાઇઝેશન:
-
N97 + ઝેનોમાઈ 3.2
-
PREEMPT_RT + ECI પેચ
-
સર્વો કાર્યો માટે Cmdline એ 2 CPU કોરો અલગ કર્યા
પરિણામો:
-
ઓછી વિલંબતા:નિયંત્રણ ચક્ર 500μs ની અંદર, લેટન્સી ≤ 35μs
-
મજબૂતાઈ:-20°C રિકવરી ટેસ્ટમાં, જીટર <±8μs
-
વિસ્તરણક્ષમતા:M.2 દ્વારા IMU સેન્સર; i3-આધારિત સોલ્યુશન કરતાં 60% પાવર બચત
ડિપ્લોયમેન્ટ વિકલ્પો
રીઅલ-ટાઇમ કામગીરી પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરતા તકનીકી રીતે સક્ષમ ગ્રાહકો માટે, APQ ભલામણ કરે છેલિનક્સ + ઝેનોમાઈડિપ્લોયમેન્ટ. આઉટ-ઓફ-બોક્સ સુવિધા પસંદ કરતા અંતિમ વપરાશકર્તાઓ માટે, APQ પણ ઓફર કરે છેપૂર્વ-સ્થાપિત અને ઑપ્ટિમાઇઝ સિસ્ટમ છબીઓડિબગીંગ દસ્તાવેજીકરણ સાથે - ડિપ્લોયમેન્ટ અવરોધો ઘટાડીને.
જેમ જેમ રોબોટ્સ વધુને વધુ મેન્યુઅલ કાર્યોનું સ્થાન લઈ રહ્યા છે,વાસ્તવિક સમય, સ્થિર અને ખર્ચ-અસરકારક નિયંત્રણ પ્રણાલીઓસફળતા માટે મહત્વપૂર્ણ બનો. APQ સંકલિત હાર્ડવેર-સોફ્ટવેર સોલ્યુશન્સ દ્વારા આ જરૂરિયાતને પૂર્ણ કરી રહ્યું છે અને રોબોટિક એજ કમ્પ્યુટિંગ અને ગતિ નિયંત્રણ પર તેનું ધ્યાન વધુ ગાઢ બનાવવાનું ચાલુ રાખશે - સ્થિર, કાર્યક્ષમ અને સરળતાથી સંકલિત એમ્બેડેડ પ્લેટફોર્મ સાથે વધુ ઔદ્યોગિક ગ્રાહકોને સશક્ત બનાવશે.
જો તમને અમારી કંપની અને ઉત્પાદનોમાં રસ હોય, તો અમારા વિદેશી પ્રતિનિધિ, રોબિનનો સંપર્ક કરવા માટે નિઃસંકોચ રહો.
Email: yang.chen@apuqi.com
વોટ્સએપ: +86 18351628738
પોસ્ટ સમય: જુલાઈ-28-2025