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अनुप्रयोग केस स्टडी: चौपाया रोबोट के लिए APQ TER30R-A2

अनुप्रयोग केस स्टडी: चौपाया रोबोट के लिए APQ TER30R-A2

अनुप्रयोग केस स्टडी: चौपाया रोबोट के लिए APQ TER30R-A2

मानव शरीर की नकल करने वाली गति और जटिल भूभाग के अनुकूल ढलने की प्रबल क्षमता के कारण, चौपाया रोबोटों को बिजली निरीक्षण, सार्वजनिक सुरक्षा गश्त, अग्निशमन और बचाव कार्य तथा औद्योगिक पार्क की निगरानी के लिए तेजी से अपनाया जा रहा है। हालांकि, वास्तविक दुनिया में इनके गति-नियंत्रण प्रणालियों को कई चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। नियंत्रक को उच्च आवृत्ति कंपन और अचानक मुद्रा परिवर्तन के दौरान स्थिर रहना चाहिए, 12 से अधिक संयुक्त मोटरों को उच्च परिशुद्धता के साथ सिंक्रनाइज़ करना चाहिए, और उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग को एक अत्यंत सीमित संरचना में समाहित करना चाहिए जहाँ स्थान का प्रत्येक मिलीमीटर मायने रखता है।

उत्पाद के कई दौर के मूल्यांकन और कठोर फील्ड परीक्षण के बाद, ग्राहक ने अपने अगली पीढ़ी के चौपाया रोबोट के लिए मुख्य गति-नियंत्रण इकाई के रूप में APQ TER30R-A2 अंतर्निहित-बुद्धिमत्ता गति-नियंत्रण "सेरेबेलम" नियंत्रक का चयन किया।

ग्राहक चुनौती

  • हार्ड रियल-टाइम मोशन-कंट्रोल आवश्यकताएँ:दौड़ने, कूदने और मुड़ने जैसी गतिविधियों के लिए सख्त नियंत्रण चक्र आवश्यकताओं की आवश्यकता होती है। 1,000 हर्ट्ज़ की नियंत्रण आवृत्ति पर, कई जोड़ों में सटीक और सुचारू सिंक्रनाइज़ेशन सुनिश्चित करने के लिए सिस्टम जिटर 20 माइक्रोसेकंड से कम रहना चाहिए।
  • मल्टी-इंटरफ़ेस डिवाइस एकीकरणइस सिस्टम को एक साथ लिडार, डेप्थ कैमरे, आईएमयू, 12 से अधिक जॉइंट मोटर्स और कई सेंसरों को कनेक्ट करना होगा, जिसके लिए व्यापक औद्योगिक आई/ओ संसाधनों वाले कंट्रोलर की आवश्यकता होगी।
  • अति-संकुचित स्थान की सीमाएँ:रोबोट के धड़ और जोड़ों के अंदर का स्थान अत्यंत सीमित है। नियंत्रक को अति-पतले, कॉम्पैक्ट आकार में अपेक्षित प्रदर्शन प्रदान करना होगा, जिससे बैटरी, सेंसर और अन्य कार्यात्मक मॉड्यूल के लिए अधिक जगह मिल सके।
  • मजबूत कंपन और झटके प्रतिरोध:दौड़ने, कूदने और बाधाओं को पार करने के दौरान, रोबोट लगातार तीव्र कंपन और झटके के संपर्क में रहता है। इसलिए, कंपन के कारण कनेक्टर्स को ढीला होने से बचाने के लिए बोर्ड-स्तर पर एकीकृत डिज़ाइन की आवश्यकता होती है।
  • लाइटवेट एज एआई कंप्यूटिंग:कंट्रोलर को भू-भाग की पहचान, गतिशील बाधा निवारण और इसी तरह के बुद्धिमान कार्यों के लिए हल्के एल्गोरिदम चलाने के लिए एज एआई अनुमान क्षमता की भी आवश्यकता होती है।
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एपीक्यू समाधान

TER30R-A2 मोबाइल फोन मरम्मत उपकरण
  • 36-अक्षीय सिंक्रोनाइज़ेशन के साथ सटीक गति नियंत्रण:TER30R-A2 में इंटीग्रेटेड 6 TOPS NPU के साथ Rockchip RK3588 ऑक्टा-कोर 64-बिट प्रोसेसर लगा है। यह 36 अक्षों तक के सिंक्रोनाइज्ड कंट्रोल को सपोर्ट करता है। 1,000 Hz की कंट्रोल फ्रीक्वेंसी पर सिस्टम जिटर 20 μs से कम रहता है। चाहे दौड़ते समय कई जोड़ों का समन्वय करना हो, तेजी से मुड़ना हो या जटिल भूभाग पर चलना हो, यह कंट्रोलर सटीक और सुचारू गति नियंत्रण प्रदान करता है, जिससे गतिशील चौपाया रोबोट संचालन के लिए एक स्थिर और विश्वसनीय आधार मिलता है।
  • बहु-उपकरण एकीकरण के लिए समृद्ध इनपुट/आउटपुट:TER30R-A2 में चौपाया रोबोट सिस्टम के लिए विशेष रूप से निर्मित I/O आर्किटेक्चर है, जो एक ही कंट्रोलर में जॉइंट ड्राइव, परसेप्शन डिवाइस, औद्योगिक नेटवर्क और एक्चुएटर इंटरफेस को समेकित करता है।
    · 4 × CAN FD पोर्ट: उच्च परिशुद्धता बहु-अक्षीय सिंक्रनाइज़्ड नियंत्रण के लिए 12 से अधिक संयुक्त मोटरों और उनके ड्राइव सिस्टम से सीधा कनेक्शन।
    · 3 गीगाबिट ईथरनेट पोर्ट: निश्चित, वास्तविक समय औद्योगिक ईथरनेट संचार के लिए ईथरकैट समर्थन।
    · 1 × 2.5GbE पोर्ट + 1 × GbE पोर्ट: 2.5GbE पोर्ट परसेप्शन कंट्रोलर के साथ हाई-स्पीड इंटरकनेक्शन प्रदान करता है, जबकि GbE पोर्ट LiDAR पॉइंट-क्लाउड डेटा इनपुट को सपोर्ट करता है।
    • 8 × यूएसबी इंटरफेस (3 × यूएसबी 5जीबीपीएस टाइप-सी, 1 × यूएसबी 2.0 टाइप-सी, और 4 × आंतरिक यूएसबी 2.0 हेडर): लिडार, डेप्थ कैमरा, कमीशनिंग टूल और अन्य परिधीय उपकरणों के एक साथ कनेक्शन का समर्थन करते हैं।
    · 4 × स्विच करने योग्य RS-232/RS-485 सीरियल पोर्ट: IMU, अल्ट्रासोनिक सेंसर और अन्य परिधीय उपकरणों के लिए विश्वसनीय कनेक्टिविटी।
    · 8 × GPIO + 2 × PWM चैनल: प्रकाश नियंत्रण, अलार्म आउटपुट और अन्य एक्चुएटर इंटरफेस के लिए लचीला विस्तार।
    · 1 × HDMI आउटपुट + 1 × ऑडियो इंटरफ़ेस: स्थानीय स्तर पर चालू करने और स्थिति का अवलोकन करने के लिए सुविधाजनक।
  • लचीले एकीकरण के लिए अति-कॉम्पैक्ट डिज़ाइन:केवल 118.2 मिमी × 128.5 मिमी × 35 मिमी के आकार का यह कंट्रोलर बेहद कॉम्पैक्ट है, जिसकी मोटाई लगभग एक सिक्के के व्यास के बराबर है। इसका पूर्ण एल्यूमीनियम आवरण ब्रैकेट माउंटिंग को सपोर्ट करता है और इसे रोबोट के धड़ या जोड़ों के कंपार्टमेंट में आसानी से एकीकृत किया जा सकता है, जिससे बैटरी, सेंसर और अन्य मॉड्यूल के लिए महत्वपूर्ण स्थान सुरक्षित रहता है। इसमें एकीकृत स्टोरेज और मेमोरी डिज़ाइन कंपन के कारण कनेक्टर के ढीले होने के जोखिम को खत्म करता है, जिससे गतिशील संचालन और जटिल भूभाग वाले मिशनों के दौरान स्थिर संचालन सुनिश्चित होता है।
  • विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए वायरलेस विस्तार:इस कंट्रोलर में 4G/5G मॉड्यूल के लिए M.2 Key-B स्लॉट (USB 5Gbps, 3042/3052 फॉर्म फैक्टर, नैनो-सिम स्लॉट के साथ) और वाई-फाई/ब्लूटूथ मॉड्यूल के लिए M.2 Key-E स्लॉट (PCIe 2.0 ×1 + USB 2.0) दिया गया है। चाहे इसे दूरस्थ सबस्टेशनों पर तैनात किया जाए या शहरी औद्योगिक पार्कों में गश्त के लिए, यह क्लाउड प्लेटफॉर्म और कमांड सेंटरों से वास्तविक समय में कनेक्टिविटी प्रदान करता है।
  • उच्च तीव्रता वाले गतिशील संचालन के लिए औद्योगिक स्तर की विश्वसनीयता:TER30R-A2 को उच्च कंपन और झटके वाले मोबाइल रोबोट वातावरण के लिए डिज़ाइन किया गया है, साथ ही यह व्यापक तापमान संचालन, व्यापक वोल्टेज पावर इनपुट और सुविधाजनक ऑन-साइट रखरखाव प्रदान करता है।
    परिचालन तापमान: -10°C से 50°C; भंडारण तापमान: -40°C से 80°C।
    • दौड़ने, कूदने और बाधाओं को पार करने के दौरान विश्वसनीय संचालन के लिए 3G रैंडम वाइब्रेशन और 30G शॉक टेस्टिंग के माध्यम से मान्य किया गया है।
    • 12-28 VDC की विस्तृत रेंज का इनपुट विभिन्न वोल्टेज रेटिंग वाले रोबोट बैटरी सिस्टम को सपोर्ट करता है।
    • फ्रंट पैनल में एक पावर स्विच, सिस्टम-रिकवरी बटन, सिस्टम-रीसेट बटन और स्टेटस इंडिकेटर एकीकृत हैं, जो साइट पर कुशल कमीशनिंग और रखरखाव के लिए उपयोगी हैं।

मूल्य संबंधी उपलब्धियां:

  • सटीक और सुचारू गति नियंत्रण:20 माइक्रोसेकंड से कम सिस्टम जिटर वाला 1,000 हर्ट्ज़ कंट्रोल लूप सिंक्रोनाइज़्ड 36-एक्सिस कंट्रोल को सक्षम बनाता है, जो जटिल भूभाग पर स्थिर मुद्रा बनाए रखते हुए स्वाभाविक रूप से दौड़ने, कूदने और मुड़ने के लिए संयुक्त मोटरों को सटीक रूप से संचालित करता है।
  • एक ही डिवाइस में कई उपकरणों का एकीकरण:4 × CAN FD, 3 × EtherCAT-सक्षम ईथरनेट, 8 × USB और 4 × सीरियल पोर्ट अतिरिक्त विस्तार मॉड्यूल के बिना जॉइंट मोटर्स, LiDAR, डेप्थ कैमरा, IMU और अन्य उपकरणों के सीधे एकीकरण को सक्षम बनाते हैं, जिससे सिस्टम आर्किटेक्चर काफी सरल हो जाता है।.
  • कॉम्पैक्ट तैनाती से बहुमूल्य स्थान की बचत होती है:इसका अति-सघन 118.2 मिमी × 128.5 मिमी × 35 मिमी का आकार रोबोट के धड़ के अंदर आसानी से फिट हो जाता है, जिससे बैटरी, सेंसर और अन्य कार्यात्मक मॉड्यूल के लिए अधिक जगह बच जाती है।
  • उच्च तीव्रता वाली गति के तहत स्थिर और विश्वसनीय:बोर्ड-स्तरीय एकीकृत डिज़ाइन कंपन से संबंधित कनेक्शन जोखिमों को कम करता है, जबकि 3G कंपन और 30G शॉक सत्यापन दौड़ने, कूदने और बाधाओं को पार करने के दौरान विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करता है।
  • हल्का एज एआई कंप्यूटिंग:एकीकृत 6 TOPS NPU भू-भाग की पहचान, गतिशील बाधा निवारण और इसी तरह के कार्यों के लिए हल्के एज एआई अनुमान का समर्थन करता है, जो चौपाया रोबोटों को स्वायत्त गति से स्वायत्त निर्णय लेने की ओर विकसित होने के लिए कंप्यूटिंग आधार प्रदान करता है।
TER30R-A2 मोबाइल फोन की मरम्मत