Kanthi terobosan teknologi lan kolaborasi ing saindenging industri, 2025 dianggep minangka "Taun Robotika." Industri robotika kabeh ngalami wutah sing mbledhos, kanthi macem-macem skenario aplikasi nyopir jalur teknologi sing beda-beda lan panjaluk piranti lunak lan hardware. Akibate, syarat lan cara implementasine kanggo kontrol gerakan wektu nyata beda-beda. Nggunakake pangerten jero babagan sektor robotika, APQ wis ngembangake solusi optimalisasi kontrol wektu nyata sing ditargetake.
01
Diverging Rute Teknologi Robotik & Pemilihan Platform Pengolahan
Robot humanoid bipedal nduweni desain kaya manungsa sing unggul ing adaptasi kanggo medan kompleks lan operasi terkoordinasi kabeh awak. Robot-robot iki biasane mbutuhake 38 nganti 70 sumbu kontrol gerakan, sing tegese syarat wektu nyata lan siklus kontrol sing dhuwur banget nganti 1000Hz. APQ nggunakake pemroses X86 kanthi kinerja dhuwur kanthi tuning piranti lunak kanggo nyukupi panjaluk wektu nyata kasebut.
Ing kontras, robot rodha utawa dhasar nganggo desain sasis sing luwih entheng, menehi kaluwihan sing luwih gedhe babagan kontrol biaya, efisiensi gerakan, lan umur baterei. Iki biasane duwe udakara 30 derajat kebebasan lan kurang dikarepake kanggo komputasi wektu nyata, nanging luwih sensitif marang konsumsi daya. Kanggo kategori iki, APQ nggunakake platform murah lan murah kayata Intel® N97 utawa J6412 kanggo nggawe solusi lengkap. Iki ngimbangi efisiensi daya lan biaya nalika nggunakake ekosistem pangembangan platform X86 sing sugih kanggo nyukupi syarat sing ketat kanggo kinerja sistem kontrol, stabilitas, integrasi, lan kompak.
02
APQ kang EtherCAT Real-Time Control Optimization Case Study
Latar mburi Aplikasi
Robot beroda/dasar biasane digunakake ing kontrol lintasan kompleks, linkage multi-axis, gerakan sing dipandu visi, lan aplikasi sing padha. Sistem kontrol kudu ndhukung:
-
Komunikasi bis kacepetan dhuwur EtherCATkanggo kontrol servo diselarasake
-
OS wektu nyata hardkanggo respon sub-milidetik
-
Desain industri kompakcocok kanggo wiring nyenyet utawa ruang kabinet
-
Port sing bisa ditambahikalebu sawetara port serial lan LAN kanggo macem-macem integrasi peripheral
Siji klien, ngembangake robot multi-sumbu, mbutuhake dhukungan EtherCAT lan kinerja wektu nyata sing dhuwur. Nanging, tes karo platform N97 lan driver servo nuduhake yen siklus komunikasi EtherCAT ora bisa tekan ngisor 50μs, nggawe bottleneck kritis kanggo produksi massal.
Pendekatan Optimasi Wektu Nyata
Nggunakake platform N97 lan J6412, APQ nglakokake tuning wektu nyata tingkat sistem lengkap. Proses conto kanggo platform N97:
1. OS Ngalih menyang Linux Xenomai Environment:
-
Ubuntu 20.04 + Linux Kernel 5.15
-
Tembelan wektu nyata: Xenomai 3.2 (kompatibel karo LinuxCNC)
-
Kompatibilitas diuji kanggo kabutuhan warisan klien (Kernel 4.19 + Xenomai 3.1)
Langkah-langkah Tuning Real-Time:
a) tuning BIOS
b) Optimisasi parameter kernel wektu nyata (ECI)
c) Cmdline parameter tuning (ECI)
d) Kustomisasi tingkat OS jero
e) Pengukuran Latency/Jitter
2. Alur Kerja Pengujian Wektu Nyata Standar:
-
Piranti:Latency, Clocktest, modul tes LinuxCNC
-
Sasaran:
-
Latensi: wektu tundha maksimal <40μs
-
Tes jam: Drift ≈ 0 (kolom kaping 3 cedhak karo nol asil)
-
-
eksekusi:Tes pirang-pirang putaran ing batch hardware (kalebu J6412 minangka perbandingan)
Hasil tes:
Ing lingkungan Linux Xenomai, kontrol wektu siklus lan jitter Ngartekno apik. Latensi tetep ana ing sangisore 40μs, dene drift tes jam nyedhaki nol - nyukupi panjaluk aplikasi.
Asil Aplikasi Donya Nyata
Kontrol Lengan Robot Multi-Axis
Tantangan:
Welding sinkronisasi sumbu 8 dibutuhake sinkronisasi tingkat μs; solusi tradisional nyebabake drift lan kesalahan lintasan.
Optimization:
-
J6412 karo Ubuntu 20.04 + Xenomai 3.2
-
4x Gigabit LAN langsung menyang servo EtherCAT
-
Isolcpus darmabakti inti pangolahan wektu nyata
Asil:
-
Presisi Sinkronisasi:Clocktest drift ≤ 0.05μs; Panyimpangan lintasan maksimal <0.1mm
-
Asuransi Real-Time:72h operasi terus-terusan, latensi puncak ≤ 38μs
-
Pengurangan biaya:35% luwih murah, 60% luwih murah tinimbang solusi i5
Kontrol Gerak Anjing Robot Quadruped
Tantangan:
12-joint imbangan dinamis dibutuhake μs-tingkat umpan balik; latensi sistem warisan> 100μs nyebabake ketidakstabilan
Optimization:
-
N97 + Xenomai 3.2
-
PREEMPT_RT + tembelan ECI
-
Cmdline diisolasi 2 inti CPU kanggo tugas servo
Asil:
-
Low Latency:Siklus kontrol ing 500μs, latensi ≤ 35μs
-
Kekuwatan:Ing -20 ° C Recovery test, jitter <± 8μs
-
Expandability:Sensor IMU liwat M.2; Ngirit daya 60% liwat solusi basis i3
Pilihan Panyebaran
Kanggo klien sing nduweni kemampuan teknis sing fokus ing kinerja wektu nyata, APQ nyaranakeLinux + Xenomaipanyebaran. Kanggo pangguna pungkasan sing seneng out-of-box penak, APQ uga nawakakegambar sistem sing wis diinstal lan dioptimalakekaro dokumentasi debugging - ngedhunake alangan penyebaran.
Nalika robot saya ngganti tugas manual,sistem kontrol real-time, stabil, lan biaya-efektifdadi kritis kanggo sukses. APQ nyukupi kabutuhan iki liwat solusi hardware-software terintegrasi lan bakal terus fokus ing komputasi pinggiran robot lan kontrol gerakan - nguatake luwih akeh klien industri kanthi platform terintegrasi sing stabil, efisien, lan gampang.
Yen sampeyan kasengsem karo perusahaan lan produk kita, hubungi perwakilan luar negeri, Robin.
Email: yang.chen@apuqi.com
WhatsApp: +86 18351628738
Posting wektu: Jul-28-2025