એપ્લિકેશન કેસ સ્ટડી: ચતુર્ભુજ રોબોટ માટે APQ TER30R-A2
બાયોમિમેટિક ગતિશીલતા અને જટિલ ભૂપ્રદેશમાં મજબૂત અનુકૂલનક્ષમતા સાથે, ચાર-પક્ષીય રોબોટ્સને પાવર નિરીક્ષણ, જાહેર-સુરક્ષા પેટ્રોલિંગ, અગ્નિશામક અને બચાવ અને ઔદ્યોગિક-ઉદ્યાન દેખરેખ માટે ઝડપથી અપનાવવામાં આવી રહ્યા છે. જોકે, વાસ્તવિક દુનિયામાં જમાવટમાં, તેમની ગતિ-નિયંત્રણ પ્રણાલીઓ અનેક પડકારોનો સામનો કરે છે. નિયંત્રકે ઉચ્ચ-આવર્તન કંપન અને અચાનક મુદ્રામાં ફેરફાર હેઠળ સ્થિર રહેવું જોઈએ, ઉચ્ચ ચોકસાઇ સાથે 12 થી વધુ સંયુક્ત મોટર્સને સિંક્રનાઇઝ કરવી જોઈએ, અને ઉચ્ચ-પ્રદર્શન કમ્પ્યુટિંગને અત્યંત મર્યાદિત બોડી કેવિટીમાં ફિટ કરવું જોઈએ જ્યાં દરેક મિલીમીટર જગ્યા મહત્વપૂર્ણ છે.
ઉત્પાદન મૂલ્યાંકનના અનેક રાઉન્ડ અને સખત ફિલ્ડ પરીક્ષણ પછી, ગ્રાહકે તેના આગામી પેઢીના ક્વાડ્રુપ્ડ રોબોટ માટે મુખ્ય ગતિ-નિયંત્રણ એકમ તરીકે APQ TER30R-A2 એમ્બોડેડ-ઇન્ટેલિજન્સ ગતિ-નિયંત્રણ "સેરેબેલમ" નિયંત્રક પસંદ કર્યું.
ગ્રાહક પડકાર
હાર્ડ રીઅલ-ટાઇમ મોશન-કંટ્રોલ આવશ્યકતાઓ:દોડવું, કૂદવું અને વળવું કડક નિયંત્રણ-ચક્ર આવશ્યકતાઓ લાદે છે. 1,000 Hz નિયંત્રણ આવર્તન પર, બહુવિધ સાંધાઓમાં ચોક્કસ અને સરળ સુમેળ સુનિશ્ચિત કરવા માટે સિસ્ટમ જીટર 20 μs થી નીચે રહેવું જોઈએ.
મલ્ટી-ઇન્ટરફેસ ડિવાઇસ ઇન્ટિગ્રેશન: સિસ્ટમમાં એકસાથે LiDAR, ડેપ્થ કેમેરા, એક IMU, 12 થી વધુ જોઈન્ટ મોટર્સ અને બહુવિધ સેન્સર્સ કનેક્ટ થવા જોઈએ, જેના માટે વ્યાપક ઔદ્યોગિક I/O સંસાધનો ધરાવતા નિયંત્રકની જરૂર પડશે.
અલ્ટ્રા-કોમ્પેક્ટ જગ્યા મર્યાદાઓ:રોબોટ ધડ અને સાંધાના ભાગોની અંદર જગ્યા અત્યંત મર્યાદિત છે. કંટ્રોલરે અતિ-પાતળા, કોમ્પેક્ટ ફોર્મ ફેક્ટરમાં જરૂરી કામગીરી પૂરી પાડવી જોઈએ, જેમાં બેટરી, સેન્સર અને અન્ય કાર્યાત્મક મોડ્યુલો માટે વધુ જગ્યા રહે.
મજબૂત કંપન અને આંચકા પ્રતિકાર:દોડવા, કૂદવા અને અવરોધો પાર કરતી વખતે, રોબોટ સતત તીવ્ર કંપન અને આંચકાના સંપર્કમાં રહે છે. તેથી, કંપન હેઠળ કનેક્ટર્સને છૂટા પડતા અટકાવવા માટે બોર્ડ-સ્તરની સંકલિત ડિઝાઇન જરૂરી છે.
લાઇટવેઇટ એજ એઆઈ કમ્પ્યુટિંગ:નિયંત્રકને ભૂપ્રદેશ ઓળખ, ગતિશીલ અવરોધ ટાળવા અને સમાન બુદ્ધિશાળી કાર્યો માટે હળવા વજનના અલ્ગોરિધમ્સ ચલાવવા માટે એજ AI અનુમાન ક્ષમતાની પણ જરૂર છે.
APQ સોલ્યુશન
૩૬-એક્સિસ સિંક્રનાઇઝેશન સાથે પ્રિસિઝન મોશન કંટ્રોલ:TER30R-A2 એ રોકચીપ RK3588 ઓક્ટા-કોર 64-બીટ પ્રોસેસર દ્વારા સંચાલિત છે જેમાં એકીકૃત 6 TOPS NPU છે. તે 36 અક્ષો સુધીના સિંક્રનાઇઝ્ડ નિયંત્રણને સપોર્ટ કરે છે. 1,000 Hz નિયંત્રણ આવર્તન પર, સિસ્ટમ જીટર 20 μs ની નીચે રહે છે. દોડતી વખતે બહુવિધ સાંધાઓનું સંકલન કરવું, ઝડપી વળાંક લેવાનું, અથવા જટિલ ભૂપ્રદેશને પાર કરવું, નિયંત્રક ચોક્કસ અને સરળ ગતિ નિયંત્રણ પ્રદાન કરે છે, જે ગતિશીલ ક્વાડ્રુપ્ડ રોબોટ કામગીરી માટે સ્થિર અને વિશ્વસનીય પાયો પૂરો પાડે છે.
મલ્ટી-ડિવાઇસ ઇન્ટિગ્રેશન માટે રિચ I/O:TER30R-A2 માં ક્વાડ્રુપ્ડ રોબોટ સિસ્ટમ્સ માટે હેતુ-નિર્મિત I/O આર્કિટેક્ચર છે, જે એક જ કંટ્રોલરમાં જોઈન્ટ ડ્રાઈવો, પર્સેપ્શન ડિવાઇસ, ઔદ્યોગિક નેટવર્ક્સ અને એક્ટ્યુએટર ઇન્ટરફેસને એકીકૃત કરે છે. · 4 × CAN FD પોર્ટ: ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા મલ્ટી-એક્સિસ સિંક્રનાઇઝ્ડ કંટ્રોલ માટે 12 થી વધુ જોઈન્ટ મોટર્સ અને તેમની ડ્રાઇવ સિસ્ટમ્સ સાથે સીધું જોડાણ. · ૩ × ગીગાબીટ ઈથરનેટ પોર્ટ: ડિટરમિનિસ્ટિક, રીઅલ-ટાઇમ ઔદ્યોગિક ઈથરનેટ સંચાર માટે ઈથરકેટ સપોર્ટ. · 1 × 2.5GbE પોર્ટ + 1 × GbE પોર્ટ: 2.5GbE પોર્ટ પર્સેપ્શન કંટ્રોલર સાથે હાઇ-સ્પીડ ઇન્ટરકનેક્શન પૂરું પાડે છે, જ્યારે GbE પોર્ટ LiDAR પોઇન્ટ-ક્લાઉડ ડેટા ઇનપુટને સપોર્ટ કરે છે. · 8 × USB ઇન્ટરફેસ (3 × USB 5Gbps ટાઇપ-C, 1 × USB 2.0 ટાઇપ-C, અને 4 × આંતરિક USB 2.0 હેડર્સ): LiDAR, ડેપ્થ કેમેરા, કમિશનિંગ ટૂલ્સ અને અન્ય પેરિફેરલ્સના એક સાથે કનેક્શનને સપોર્ટ કરે છે. · 4 × સ્વિચેબલ RS-232/RS-485 સીરીયલ પોર્ટ: IMU, અલ્ટ્રાસોનિક સેન્સર અને અન્ય પેરિફેરલ્સ માટે વિશ્વસનીય કનેક્ટિવિટી. · 8 × GPIO + 2 × PWM ચેનલો: લાઇટિંગ કંટ્રોલ, એલાર્મ આઉટપુટ અને અન્ય એક્ટ્યુએટર ઇન્ટરફેસ માટે ફ્લેક્સિબલ વિસ્તરણ. · ૧ × HDMI આઉટપુટ + ૧ × ઓડિયો ઇન્ટરફેસ: સ્થાનિક કમિશનિંગ અને સ્ટેટસ વિઝ્યુલાઇઝેશન માટે અનુકૂળ.
લવચીક એકીકરણ માટે અલ્ટ્રા-કોમ્પેક્ટ ડિઝાઇન:ફક્ત ૧૧૮.૨ મીમી × ૧૨૮.૫ મીમી × ૩૫ મીમી માપવાથી, આ કંટ્રોલર અપવાદરૂપે કોમ્પેક્ટ છે, જેની જાડાઈ લગભગ સિક્કાના વ્યાસ જેટલી છે. તેનું ફુલ-એલ્યુમિનિયમ એન્ક્લોઝર બ્રેકેટ માઉન્ટિંગને સપોર્ટ કરે છે અને તેને રોબોટ ધડ અથવા સાંધાના કમ્પાર્ટમેન્ટમાં સરળતાથી એકીકૃત કરી શકાય છે, જે બેટરી, સેન્સર અને અન્ય મોડ્યુલો માટે મૂલ્યવાન જગ્યા સાચવે છે. ઓનબોર્ડ ઇન્ટિગ્રેટેડ સ્ટોરેજ અને મેમરી ડિઝાઇન વાઇબ્રેશનને કારણે કનેક્ટર-લૂઝનિંગ જોખમોને દૂર કરે છે, ગતિશીલ દોડ અને જટિલ-ભૂપ્રદેશ મિશન દરમિયાન સ્થિર કામગીરી સુનિશ્ચિત કરે છે.
વિવિધ જમાવટ માટે વાયરલેસ વિસ્તરણ:આ કંટ્રોલર 4G/5G મોડ્યુલ્સ માટે M.2 કી-B સ્લોટ (USB 5Gbps, 3042/3052 ફોર્મ ફેક્ટર, નેનો-સિમ સ્લોટ સાથે) તેમજ Wi-Fi/બ્લુટુથ મોડ્યુલ્સ માટે M.2 કી-E સ્લોટ (PCIe 2.0 × 1 + USB 2.0) પ્રદાન કરે છે. દૂરસ્થ સબસ્ટેશન પર તૈનાત હોય કે શહેરી ઔદ્યોગિક-પાર્ક પેટ્રોલ માટે, તે ક્લાઉડ પ્લેટફોર્મ અને કમાન્ડ સેન્ટરો સાથે રીઅલ-ટાઇમ કનેક્ટિવિટીને સક્ષમ કરે છે.
ઉચ્ચ-તીવ્રતા ગતિશીલ કામગીરી માટે ઔદ્યોગિક-ગ્રેડ વિશ્વસનીયતા:TER30R-A2 ઉચ્ચ કંપન અને આંચકાવાળા મોબાઇલ રોબોટ વાતાવરણ માટે રચાયેલ છે, જ્યારે વિશાળ-તાપમાન કામગીરી, વિશાળ-વોલ્ટેજ પાવર ઇનપુટ અને અનુકૂળ ઓન-સાઇટ જાળવણી પ્રદાન કરે છે. · ઓપરેટિંગ તાપમાન: -૧૦°C થી ૫૦°C; સંગ્રહ તાપમાન: -૪૦°C થી ૮૦°C. · દોડવા, કૂદવા અને અવરોધ પાર કરતી વખતે વિશ્વસનીય કામગીરી માટે 3G રેન્ડમ વાઇબ્રેશન અને 30G શોક ટેસ્ટિંગ દ્વારા માન્ય. · ૧૨-૨૮ વીડીસી વાઇડ-રેન્જ ઇનપુટ વિવિધ વોલ્ટેજ રેટિંગ સાથે રોબોટ બેટરી સિસ્ટમ્સને સપોર્ટ કરે છે. · ફ્રન્ટ પેનલમાં પાવર સ્વીચ, સિસ્ટમ-રિકવરી બટન, સિસ્ટમ-રીસેટ બટન અને સ્થિતિ સૂચકાંકોનો સમાવેશ થાય છે જેથી કાર્યક્ષમ ઓન-સાઇટ કમિશનિંગ અને જાળવણી થાય.
મૂલ્ય સિદ્ધિઓ:
ચોક્કસ અને સરળ ગતિ નિયંત્રણ:20 μs થી ઓછી સિસ્ટમ જીટર સાથે 1,000 Hz કંટ્રોલ લૂપ સિંક્રનાઇઝ્ડ 36-અક્ષ નિયંત્રણને સક્ષમ કરે છે, જટિલ ભૂપ્રદેશ પર સ્થિર મુદ્રા જાળવી રાખીને કુદરતી દોડવા, કૂદવા અને વળવા માટે સંયુક્ત મોટર્સને સચોટ રીતે ચલાવે છે.
ઓલ-ઇન-વન મલ્ટી-ડિવાઇસ ઇન્ટિગ્રેશન:4 × CAN FD, 3 × EtherCAT-સક્ષમ ઇથરનેટ, 8 × USB, અને 4 × સીરીયલ પોર્ટ વધારાના વિસ્તરણ મોડ્યુલો વિના જોઈન્ટ મોટર્સ, LiDAR, ડેપ્થ કેમેરા, IMU અને અન્ય ઉપકરણોના સીધા એકીકરણને સક્ષમ કરે છે, જે સિસ્ટમ આર્કિટેક્ચરને નોંધપાત્ર રીતે સરળ બનાવે છે..
કોમ્પેક્ટ ડિપ્લોયમેન્ટ મૂલ્યવાન જગ્યા ખાલી કરે છે:અલ્ટ્રા-કોમ્પેક્ટ ૧૧૮.૨ મીમી × ૧૨૮.૫ મીમી × ૩૫ મીમી ફોર્મ ફેક્ટર રોબોટ ધડની અંદર સરળતાથી ફિટ થઈ જાય છે, જે બેટરી, સેન્સર અને અન્ય કાર્યાત્મક મોડ્યુલો માટે વધુ જગ્યા છોડે છે.
ઉચ્ચ-તીવ્રતા ગતિ હેઠળ સ્થિર અને વિશ્વસનીય:બોર્ડ-લેવલ ઇન્ટિગ્રેટેડ ડિઝાઇન વાઇબ્રેશન-સંબંધિત કનેક્શન જોખમોને ઘટાડે છે, જ્યારે 3G વાઇબ્રેશન અને 30G શોક વેલિડેશન દોડવા, કૂદવા અને અવરોધ ટ્રાવર્સલ દરમિયાન વિશ્વસનીય કામગીરી સુનિશ્ચિત કરે છે.
લાઇટવેઇટ એજ એઆઈ કમ્પ્યુટિંગ:સંકલિત 6 TOPS NPU ભૂપ્રદેશ ઓળખ, ગતિશીલ અવરોધ ટાળવા અને સમાન કાર્યો માટે હળવા વજનના એજ AI અનુમાનને સપોર્ટ કરે છે, જે ચાર-સ્તરીય રોબોટ્સને સ્વાયત્ત ગતિથી સ્વાયત્ત નિર્ણય લેવા માટે વિકસિત થવા માટે કમ્પ્યુટિંગ પાયો પૂરો પાડે છે.
