Технологийн ололт амжилт, салбарын хамтын ажиллагааны үр дүнд 2025 оныг "Роботын жил" болгон өргөнөөр харж байна. Роботехникийн салбар бүхэлдээ тэсрэлттэй өсөлтийг туулж, янз бүрийн хэрэглээний хувилбарууд нь технологийн ялгаатай зам, програм хангамж, техник хангамжийн эрэлт хэрэгцээг бий болгож байна. Тиймээс бодит цагийн хөдөлгөөнийг удирдахад тавигдах шаардлага, хэрэгжүүлэх арга нь өөр өөр байдаг. Роботын салбарын талаар гүнзгий ойлголттой болсноор APQ нь бодит цагийн хяналтын оновчтой шийдлүүдийг боловсруулсан.
01
Роботын технологийн чиглүүлэлт ба боловсруулалтын платформын сонголт
Хоёр хөлт хүн дүрст роботууд нь нарийн төвөгтэй газар нутаг, бүх биеийн зохицуулалттай үйл ажиллагаанд дасан зохицох чадвараараа гайхалтай хүнтэй төстэй загвартай. Эдгээр роботууд нь ихэвчлэн 38-70 тэнхлэгийн хөдөлгөөний удирдлага шаарддаг бөгөөд энэ нь бодит цагийн маш өндөр шаардлага, 1000 Гц хүртэлх хяналтын циклийг шаарддаг гэсэн үг юм. APQ нь эдгээр бодит цагийн эрэлт хэрэгцээг хангахын тулд програм хангамжийн тохируулга бүхий өндөр хүчин чадалтай X86 процессоруудыг ашигладаг.
Үүний эсрэгээр, дугуйтай эсвэл суурь төрлийн роботууд явах эд ангиудын илүү хөнгөн загвартай бөгөөд зардал хянах, хөдөлгөөний үр ашиг, батерейны ашиглалтын хувьд илүү давуу талтай. Эдгээр нь ихэвчлэн 30 орчим градусын эрх чөлөө, бодит цагийн тооцоололд эрэлт багатай байдаг ч эрчим хүчний хэрэглээнд илүү мэдрэмтгий байдаг. Энэ ангиллын хувьд APQ нь бүрэн шийдлүүдийг бүтээхийн тулд Intel® N97 эсвэл J6412 гэх мэт бага чадалтай, хямд платформуудыг ашигладаг. Энэ нь X86 платформын хөгжлийн баялаг экосистемийг ашиглан эрчим хүчний үр ашиг, зардлыг тэнцвэржүүлж, системийн бодит цагийн гүйцэтгэл, тогтвортой байдал, нэгдмэл байдал, нягтрал зэрэгт тавигдах хатуу шаардлагыг хангадаг.
02
APQ-ийн EtherCAT бодит цагийн хяналтыг оновчтой болгох кейс судалгаа
Хэрэглээний суурь
Дугуйтай/суурьтай роботуудыг ихэвчлэн нарийн төвөгтэй замналыг хянах, олон тэнхлэгт холбох, алсын хараагаар удирддаг хөдөлгөөн болон ижил төстэй хэрэглээнд ашигладаг. Тэдний хяналтын систем нь дараахь зүйлийг дэмжих ёстой.
-
EtherCAT өндөр хурдны автобусны холбоосинхрончлогдсон серво удирдлагад зориулагдсан
-
Бодит цагийн хатуу үйлдлийн системмиллисекундээс бага хариултын хувьд
-
Аж үйлдвэрийн авсаархан загварнягт утас эсвэл кабинетийн зайд тохиромжтой
-
Өргөтгөх боломжтой портуудтөрөл бүрийн захын интеграцид зориулсан олон цуваа болон LAN портуудыг багтаасан
Олон тэнхлэгт робот хөгжүүлж буй нэг үйлчлүүлэгч EtherCAT-ын дэмжлэг, бодит цагийн өндөр гүйцэтгэлийг шаарддаг. Гэсэн хэдий ч N97 платформ болон серво драйверуудыг туршиж үзэхэд EtherCAT холбооны цикл 50μс-ээс доош хүрч чадахгүй байгааг харуулсан бөгөөд энэ нь бөөнөөр үйлдвэрлэхэд чухал саад тотгор учруулж байна.
Бодит цагийн оновчлолын арга
N97 болон J6412 платформуудыг ашиглан APQ нь системийн түвшний бодит цагийн тохируулгыг гүйцэтгэсэн. N97 платформын жишээ процесс:
1. OS Linux Xenomai Environment руу шилжих:
-
Ubuntu 20.04 + Linux цөм 5.15
-
Бодит цагийн засвар: Xenomai 3.2 (LinuxCNC-тэй нийцтэй)
-
Үйлчлүүлэгчийн хуучин хэрэгцээнд нийцүүлэн шалгасан (Цөм 4.19 + Xenomai 3.1)
Бодит цагийн тааруулах алхамууд:
a) BIOS-ийн тохируулга
б) Бодит цагийн цөмийн параметрийн оновчлол (ECI)
в) Cmdline параметрийн тааруулах (ECI)
d) OS түвшний гүн тохируулга
e) Хоцролт/Житер хэмжилт
2. Стандарт бодит цагийн туршилтын ажлын урсгал:
-
Багаж хэрэгсэл:Latency, Clocktest, LinuxCNC туршилтын модулиуд
-
Зорилтууд:
-
Хоцролт: Хамгийн их саатал < 40μs
-
Цагийн шалгуур: Drift ≈ 0 (үр дүн нь тэгтэй ойролцоо 3-р багана)
-
-
Гүйцэтгэл:Техник хангамжийн багцын олон удаагийн туршилт (харьцуулахад J6412-г оруулаад)
Туршилтын үр дүн:
Linux Xenomai орчинд хяналтын мөчлөгийн хугацаа болон чичиргээ мэдэгдэхүйц сайжирсан. Хоцролтын хугацаа 40μс-ээс бага хэвээр байсан бол цагийн тестийн шилжилт тэг рүү ойртож, хэрэглээний шаардлагыг хангаж байна.
Хэрэглээний бодит үр дүн
Олон тэнхлэгт робот гар удирдлага
Сорилт:
8 тэнхлэгт синхрон гагнуур хийх шаардлагатай μs түвшний синхрончлол; Уламжлалт шийдэл нь зөрөх болон замналын алдааг үүсгэсэн.
Оновчлол:
-
Ubuntu 20.04 + Xenomai 3.2-тэй J6412
-
EtherCAT servo руу шууд 4х Гигабит LAN
-
Isocpus зориулагдсан бодит цагийн боловсруулалтын цөм
Үр дүн:
-
Синкийн нарийвчлал:Цагны хэмжилтийн зөрүү ≤ 0.05μs; Хамгийн их траекторийн хазайлт < 0.1мм
-
Бодит цагийн баталгаа:72 цагийн тасралтгүй ажиллагаа, оргил саатал ≤ 38μs
-
Зардал бууруулах:i5 шийдлээс 35% бага зардал, 60% бага эрчим хүч
Дөрвөн хөлт робот нохойн хөдөлгөөнийг удирдах
Сорилт:
12 хамтарсан динамик тэнцвэржүүлэхэд шаардлагатай μs түвшний санал хүсэлт; хуучин системийн хоцролт > 100μs тогтворгүй байдал үүсгэсэн
Оновчлол:
-
N97 + Xenomai 3.2
-
PREEMPT_RT + ECI нөхөөс
-
Cmdline нь servo ажилд зориулж тусгаарлагдсан 2 CPU цөм
Үр дүн:
-
Бага хоцролт:500μs дотор хяналтын мөчлөг, хоцролт ≤ 35μs
-
Бат бөх байдал:-20°С-ийн сэргээх туршилтын үед доргио < ±8μs
-
Өргөтгөх чадвар:M.2-ээр дамжуулан IMU мэдрэгч; i3-д суурилсан шийдэлтэй харьцуулахад 60% эрчим хүчний хэмнэлт
Байршуулах сонголтууд
Бодит цагийн гүйцэтгэлд анхаарлаа төвлөрүүлдэг техникийн чадвартай үйлчлүүлэгчдэд APQ зөвлөж байнаLinux + Xenomaiбайршуулалт. Бэлэн болсон тав тухтай байдлыг эрхэмлэдэг эцсийн хэрэглэгчдэд APQ бас санал болгож байнаурьдчилан суулгасан болон оновчтой системийн зурагдибаг хийх баримт бичигтэй - байршуулах саадыг багасгах.
Гарын даалгаврыг роботууд улам бүр орлох тусамбодит цагийн, тогтвортой, зардал багатай хяналтын системамжилтад чухал ач холбогдолтой болох. APQ нь энэхүү хэрэгцээг техник хангамж-програм хангамжийн нэгдсэн шийдлээр хангаж байгаа бөгөөд роботын захын тооцоолол, хөдөлгөөнийг хянах чиглэлээр үргэлжлүүлэн анхаарч, тогтвортой, үр ашигтай, хялбар нэгтгэсэн суулгагдсан платформоор илүү олон аж үйлдвэрийн үйлчлүүлэгчдийг хүчирхэгжүүлэх болно.
Хэрэв та манай компани болон бүтээгдэхүүнийг сонирхож байгаа бол манай гадаад дахь төлөөлөгч Робинтай холбогдоно уу.
Email: yang.chen@apuqi.com
WhatsApp: +86 18351628738
Шуудангийн цаг: 2025 оны 7-р сарын 28