तांत्रिक प्रगती आणि उद्योग-व्यापी सहकार्यामुळे, २०२५ हे वर्ष "रोबोटिक्सचे वर्ष" म्हणून मोठ्या प्रमाणात पाहिले जात आहे. संपूर्ण रोबोटिक्स उद्योगात स्फोटक वाढ होत आहे, विविध अनुप्रयोग परिस्थिती वेगवेगळ्या तांत्रिक मार्गांना चालना देत आहेत आणि सॉफ्टवेअर आणि हार्डवेअर दोन्हीसाठी मागणी आहेत. परिणामी, रिअल-टाइम मोशन कंट्रोलसाठी आवश्यकता आणि अंमलबजावणी पद्धती वेगवेगळ्या असतात. रोबोटिक्स क्षेत्राची सखोल समज वापरून, APQ ने लक्ष्यित रिअल-टाइम कंट्रोल ऑप्टिमायझेशन सोल्यूशन्स विकसित केले आहेत.
01
रोबोटिक तंत्रज्ञानाचे मार्ग आणि प्रक्रिया प्लॅटफॉर्म निवड वेगळे करणे
बायपेडल ह्युमनॉइड रोबोट्समध्ये मानवासारखी रचना असते जी जटिल भूप्रदेश आणि संपूर्ण शरीराच्या समन्वित ऑपरेशन्सशी जुळवून घेण्यास उत्कृष्ट असते. या रोबोट्सना सामान्यतः 38 ते 70 अक्षांची गती नियंत्रणाची आवश्यकता असते, याचा अर्थ अत्यंत उच्च रिअल-टाइम आवश्यकता आणि 1000Hz पर्यंत नियंत्रण चक्रे असतात. या रिअल-टाइम मागण्या पूर्ण करण्यासाठी APQ सॉफ्टवेअर ट्यूनिंगसह उच्च-कार्यक्षमता X86 प्रोसेसर वापरते.
याउलट, चाकांवर चालणारे किंवा बेस-प्रकारचे रोबोट अधिक हलके चेसिस डिझाइन स्वीकारतात, ज्यामुळे खर्च नियंत्रण, हालचाल कार्यक्षमता आणि बॅटरी आयुष्यामध्ये अधिक फायदे मिळतात. यामध्ये सामान्यतः सुमारे 30 अंश स्वातंत्र्य असते आणि रिअल-टाइम संगणनाची मागणी कमी असते, परंतु ते वीज वापरासाठी अधिक संवेदनशील असतात. या श्रेणीसाठी, APQ संपूर्ण उपाय तयार करण्यासाठी Intel® N97 किंवा J6412 सारख्या कमी-शक्तीच्या, कमी-किमतीच्या प्लॅटफॉर्मचा वापर करते. हे नियंत्रण प्रणाली रिअल-टाइम कामगिरी, स्थिरता, एकत्रीकरण आणि कॉम्पॅक्टनेससाठी कठोर आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी X86 प्लॅटफॉर्मच्या समृद्ध विकास परिसंस्थेचा फायदा घेत असताना वीज कार्यक्षमता आणि खर्च संतुलित करते.
02
APQ चा इथरकॅट रिअल-टाइम कंट्रोल ऑप्टिमायझेशन केस स्टडी
अर्जाची पार्श्वभूमी
चाके असलेले/बेस रोबोट सामान्यतः जटिल मार्गक्रमण नियंत्रण, बहु-अक्ष जोडणी, दृष्टी-मार्गदर्शित गती आणि तत्सम अनुप्रयोगांमध्ये वापरले जातात. त्यांच्या नियंत्रण प्रणालींनी खालील गोष्टींना समर्थन दिले पाहिजे:
-
इथरकॅट हाय-स्पीड बस कम्युनिकेशनसिंक्रोनाइझ केलेल्या सर्वो नियंत्रणासाठी
-
हार्ड रिअल-टाइम ओएससब-मिलिसेकंद प्रतिसादासाठी
-
कॉम्पॅक्ट औद्योगिक डिझाइनघट्ट वायरिंग किंवा कॅबिनेट जागेसाठी योग्य
-
विस्तारण्यायोग्य पोर्टविविध परिधीय एकत्रीकरणासाठी अनेक सिरीयल आणि लॅन पोर्ट समाविष्ट आहेत.
एका क्लायंटने, जो मल्टी-अॅक्सिस रोबोट विकसित करत होता, त्याला इथरकॅट सपोर्ट आणि उच्च रिअल-टाइम कामगिरीची आवश्यकता होती. तथापि, N97 प्लॅटफॉर्म आणि सर्वो ड्रायव्हर्ससह चाचणी केल्यावर असे दिसून आले की इथरकॅट कम्युनिकेशन सायकल 50μs पेक्षा कमी पोहोचू शकत नाही, ज्यामुळे मोठ्या प्रमाणात उत्पादनासाठी एक गंभीर अडथळा निर्माण झाला.
रिअल-टाइम ऑप्टिमायझेशन दृष्टिकोन
N97 आणि J6412 प्लॅटफॉर्म वापरून, APQ ने संपूर्ण सिस्टम-स्तरीय रिअल-टाइम ट्यूनिंग अंमलात आणले. N97 प्लॅटफॉर्मसाठी उदाहरण प्रक्रिया:
1. OS Linux Xenomai पर्यावरणावर स्विच करा:
-
उबंटू 20.04 + लिनक्स कर्नल 5.15
-
रिअल-टाइम पॅच: झेनोमाई ३.२ (लिनक्ससीएनसीशी सुसंगत)
-
क्लायंटच्या जुन्या गरजेसाठी सुसंगतता चाचणी केली (कर्नल ४.१९ + झेनोमाई ३.१)
रिअल-टाइम ट्यूनिंग पायऱ्या:
अ) बायोस ट्यूनिंग
ब) रिअल-टाइम कर्नल पॅरामीटर ऑप्टिमायझेशन (ECI)
c) सीएमडीलाइन पॅरामीटर ट्यूनिंग (ECI)
ड) सखोल ओएस-स्तरीय कस्टमायझेशन
e) विलंब/घिदर मोजमाप
२. मानक रिअल-टाइम चाचणी कार्यप्रवाह:
-
साधने:लेटन्सी, क्लॉकटेस्ट, लिनक्ससीएनसी चाचणी मॉड्यूल
-
लक्ष्य:
-
विलंब: कमाल विलंब < 40μs
-
घड्याळ चाचणी: ड्रिफ्ट ≈ 0 (निकालात शून्याच्या जवळ तिसरा स्तंभ)
-
-
अंमलबजावणी:हार्डवेअर बॅचेसमध्ये चाचणीच्या अनेक फेऱ्या (तुलना म्हणून J6412 सह)
चाचणी निकाल:
लिनक्स झेनोमाई वातावरणात, नियंत्रण चक्र वेळ आणि जिटरमध्ये लक्षणीय सुधारणा झाली. संपूर्ण काळात लेटन्सी ४०μs पेक्षा कमी राहिली, तर क्लॉकटेस्ट ड्रिफ्ट शून्याच्या जवळ पोहोचला - अनुप्रयोगांच्या मागण्या पूर्ण करत होता.
वास्तविक-जगातील अनुप्रयोग परिणाम
मल्टी-अॅक्सिस रोबोटिक आर्म कंट्रोल
आव्हान:
८-अक्ष सिंक्रोनाइझ केलेल्या वेल्डिंगसाठी μs-स्तरीय सिंक्रोनाइझेशन आवश्यक होते; पारंपारिक उपायांमुळे ड्रिफ्ट आणि ट्रॅजेक्टोरी त्रुटी निर्माण झाल्या.
ऑप्टिमायझेशन:
-
उबंटू २०.०४ + झेनोमाई ३.२ सह J6412
-
४x गिगाबिट लॅन थेट इथरकॅट सर्वोवर
-
आयसोलकपस समर्पित रिअल-टाइम प्रोसेसिंग कोर
निकाल:
-
सिंक अचूकता:घड्याळ चाचणी प्रवाह ≤ 0.05μs; कमाल प्रक्षेपण विचलन < 0.1 मिमी
-
रिअल-टाइम हमी:७२ तास सतत ऑपरेशन, कमाल विलंब ≤ ३८μs
-
खर्च कपात:i5 सोल्यूशनपेक्षा 35% कमी खर्च, 60% कमी पॉवर
चतुष्पाद रोबोट कुत्र्याचे हालचाल नियंत्रण
आव्हान:
१२-जॉइंट डायनॅमिक बॅलन्सिंगसाठी μs-स्तरीय अभिप्राय आवश्यक होता; लेगसी सिस्टम लेटन्सी > १००μs मुळे अस्थिरता निर्माण झाली.
ऑप्टिमायझेशन:
-
N97 + झेनोमाई 3.2
-
PREEMPT_RT + ECI पॅच
-
सर्वो टास्कसाठी Cmdline ने २ CPU कोर वेगळे केले
निकाल:
-
कमी विलंब:नियंत्रण चक्र ५००μs च्या आत, विलंब ≤ ३५μs च्या आत
-
मजबूतपणा:-२०°C मध्ये पुनर्प्राप्ती चाचणी, घबराट <±८μs
-
विस्तारक्षमता:M.2 द्वारे IMU सेन्सर; i3-आधारित सोल्यूशनपेक्षा 60% वीज बचत
तैनाती पर्याय
रिअल-टाइम कामगिरीवर लक्ष केंद्रित करणाऱ्या तांत्रिकदृष्ट्या सक्षम क्लायंटसाठी, APQ शिफारस करतोलिनक्स + झेनोमाईतैनाती. आउट-ऑफ-बॉक्स सोयी पसंत करणाऱ्या अंतिम वापरकर्त्यांसाठी, APQ देखील ऑफर करतेपूर्व-स्थापित आणि ऑप्टिमाइझ केलेल्या सिस्टम प्रतिमाडीबगिंग दस्तऐवजीकरणासह - तैनाती अडथळे कमी करणे.
रोबोट अधिकाधिक मॅन्युअल कामांची जागा घेत असताना,रिअल-टाइम, स्थिर आणि किफायतशीर नियंत्रण प्रणालीयशासाठी महत्त्वाचे बनणे. APQ ही गरज एकात्मिक हार्डवेअर-सॉफ्टवेअर सोल्यूशन्सद्वारे पूर्ण करत आहे आणि रोबोटिक एज कंप्युटिंग आणि मोशन कंट्रोलवर आपले लक्ष केंद्रित करत राहील - स्थिर, कार्यक्षम आणि सहजपणे एकात्मिक एम्बेडेड प्लॅटफॉर्मसह अधिक औद्योगिक क्लायंटना सक्षम बनवेल.
जर तुम्हाला आमच्या कंपनी आणि उत्पादनांमध्ये रस असेल, तर आमच्या परदेशी प्रतिनिधी रॉबिनशी संपर्क साधा.
Email: yang.chen@apuqi.com
व्हॉट्सअॅप: +८६ १८३५१६२८७३८
पोस्ट वेळ: जुलै-२८-२०२५