जैविक अनुकरणात्मक हालचाल आणि गुंतागुंतीच्या भूभागाशी जुळवून घेण्याच्या प्रबळ क्षमतेमुळे, चतुष्पाद रोबोट्सचा वापर वीज तपासणी, सार्वजनिक सुरक्षा गस्त, अग्निशमन आणि बचाव कार्य, तसेच औद्योगिक वसाहतींच्या निगराणीसाठी वेगाने केला जात आहे. तथापि, प्रत्यक्ष वापरामध्ये, त्यांच्या गती-नियंत्रण प्रणालींना अनेक आव्हानांचा सामना करावा लागतो. नियंत्रकाला उच्च-वारंवारतेच्या कंपनांमध्ये आणि शरीराच्या स्थितीतील अचानक बदलांमध्ये स्थिर राहावे लागते, १२ पेक्षा जास्त सांध्यांच्या मोटर्सना उच्च अचूकतेने समक्रमित करावे लागते, आणि उच्च-कार्यक्षमतेची संगणकीय प्रणाली शरीराच्या अत्यंत मर्यादित पोकळीत बसवावी लागते, जिथे जागेचा प्रत्येक मिलिमीटर महत्त्वाचा असतो.
उत्पादनाच्या मूल्यांकनाच्या अनेक फेऱ्या आणि कठोर क्षेत्रीय चाचणीनंतर, ग्राहकाने त्यांच्या पुढच्या पिढीच्या चतुष्पाद रोबोटसाठी मुख्य गती-नियंत्रण एकक म्हणून APQ TER30R-A2 मूर्त-बुद्धिमत्ता गती-नियंत्रण “सेरेबेलम” कंट्रोलरची निवड केली.
ग्राहकांचे आव्हान
कठोर रिअल-टाइम मोशन-कंट्रोल आवश्यकता:धावणे, उडी मारणे आणि वळणे या क्रियांमुळे नियंत्रण चक्रावर कठोर निर्बंध येतात. १,००० हर्ट्झच्या नियंत्रण वारंवारतेवर, अनेक सांध्यांमध्ये अचूक आणि सुरळीत ताळमेळ सुनिश्चित करण्यासाठी प्रणालीतील कंपने २० मायक्रोसेकंदांपेक्षा कमी असणे आवश्यक आहे.
मल्टी-इंटरफेस डिव्हाइस इंटिग्रेशनप्रणालीला एकाच वेळी LiDAR, डेप्थ कॅमेरे, एक IMU, 12 पेक्षा जास्त जॉइंट मोटर्स आणि अनेक सेन्सर्स जोडावे लागतात, ज्यासाठी व्यापक औद्योगिक I/O संसाधने असलेल्या कंट्रोलरची आवश्यकता असते.
अत्यंत संक्षिप्त जागेच्या मर्यादा:रोबोटच्या धड आणि सांध्यांच्या कप्प्यांमधील जागा अत्यंत मर्यादित असते. कंट्रोलरने अतिशय पातळ आणि संक्षिप्त आकारात आवश्यक कार्यक्षमता प्रदान केली पाहिजे, जेणेकरून बॅटरी, सेन्सर्स आणि इतर कार्यात्मक मॉड्यूल्ससाठी अधिक जागा उपलब्ध होईल.
मजबूत कंपन आणि धक्का प्रतिरोधकता:धावताना, उडी मारताना आणि अडथळे पार करताना, रोबोट सतत तीव्र कंपन आणि धक्क्यांना सामोरा जातो. त्यामुळे, कंपनामुळे कनेक्टर्स सैल होऊ नयेत यासाठी बोर्ड-स्तरीय एकात्मिक डिझाइन आवश्यक आहे.
हलके एज एआय संगणन:भूभाग ओळखणे, गतिशील अडथळा टाळणे आणि तत्सम बुद्धिमान कार्यांसाठी हलके अल्गोरिदम चालवण्यासाठी नियंत्रकाला एज एआय इन्फरन्स क्षमतेची देखील आवश्यकता असते.
एपीक्यू सोल्यूशन
३६-अक्षीय समक्रमणासह अचूक गती नियंत्रण:TER30R-A2 मध्ये एकात्मिक 6 TOPS NPU सह रॉकचिप RK3588 ऑक्टा-कोर 64-बिट प्रोसेसर आहे. हे 36 अक्षांपर्यंतच्या सिंक्रोनाइझ्ड नियंत्रणास समर्थन देते. 1,000 Hz नियंत्रण फ्रिक्वेन्सीवर, सिस्टम जिटर 20 μs पेक्षा कमी राहतो. धावताना अनेक सांध्यांमध्ये समन्वय साधणे, जलद वळणे घेणे किंवा अवघड भूभागातून प्रवास करणे असो, हा कंट्रोलर अचूक आणि सुरळीत गती नियंत्रण देतो, ज्यामुळे गतिशील चतुष्पाद रोबोट कार्यांसाठी एक स्थिर आणि विश्वासार्ह पाया मिळतो.
अनेक उपकरणांच्या एकीकरणासाठी समृद्ध इनपुट/आउटपुट:TER30R-A2 मध्ये चतुष्पाद रोबोट प्रणालींसाठी खास तयार केलेली I/O रचना आहे, जी जॉइंट ड्राइव्ह, परसेप्शन उपकरणे, औद्योगिक नेटवर्क आणि अॅक्ट्युएटर इंटरफेस यांना एकाच कंट्रोलरमध्ये एकत्रित करते. · ४ × CAN FD पोर्ट्स: उच्च-सुस्पष्टता बहु-अक्षीय समकालिक नियंत्रणासाठी १२ पेक्षा जास्त जॉइंट मोटर्स आणि त्यांच्या ड्राइव्ह सिस्टम्सना थेट जोडणी. · ३ गिगाबिट इथरनेट पोर्ट्स: निश्चित, रिअल-टाइम औद्योगिक इथरनेट संप्रेषणासाठी इथरकॅट (EtherCAT) सपोर्ट. · 1 × 2.5GbE पोर्ट + 1 × GbE पोर्ट: 2.5GbE पोर्ट पर्सेप्शन कंट्रोलरसोबत हाय-स्पीड इंटरकनेक्शन प्रदान करते, तर GbE पोर्ट LiDAR पॉइंट-क्लाउड डेटा इनपुटला सपोर्ट करते. · 8 × USB इंटरफेस (3 × USB 5Gbps Type-C, 1 × USB 2.0 Type-C, आणि 4 × अंतर्गत USB 2.0 हेडर): LiDAR, डेप्थ कॅमेरे, कमिशनिंग टूल्स आणि इतर पेरिफेरल्सच्या एकाच वेळी कनेक्शनला सपोर्ट करतात. · ४ × स्विच करण्यायोग्य RS-232/RS-485 सिरीयल पोर्ट्स: IMUs, अल्ट्रासोनिक सेन्सर्स आणि इतर पेरिफेरल्ससाठी विश्वसनीय कनेक्टिव्हिटी. · 8 × GPIO + 2 × PWM चॅनेल: प्रकाश नियंत्रण, अलार्म आउटपुट आणि इतर अॅक्ट्युएटर इंटरफेससाठी लवचिक विस्तार. · 1 × HDMI आउटपुट + 1 × ऑडिओ इंटरफेस: स्थानिक कार्यान्वयन आणि स्थिती पाहण्यासाठी सोयीस्कर.
लवचिक एकीकरणासाठी अत्यंत संक्षिप्त रचना:केवळ ११८.२ मिमी × १२८.५ मिमी × ३५ मिमी मापाचा हा कंट्रोलर अत्यंत कॉम्पॅक्ट असून, त्याची जाडी साधारणपणे एका नाण्याच्या व्यासाएवढी आहे. त्याचे संपूर्ण ॲल्युमिनियमचे आवरण ब्रॅकेट माउंटिंगला आधार देते आणि ते रोबोटच्या धडामध्ये किंवा जॉइंट कंपार्टमेंटमध्ये सहजपणे बसवता येते, ज्यामुळे बॅटरी, सेन्सर्स आणि इतर मॉड्यूल्ससाठी मौल्यवान जागा वाचते. ऑनबोर्ड इंटिग्रेटेड स्टोरेज आणि मेमरी डिझाइनमुळे कंपनामुळे कनेक्टर सैल होण्याचा धोका नाहीसा होतो, ज्यामुळे गतिमान कार्यादरम्यान आणि अवघड भूभागावरील मोहिमांमध्ये स्थिर कार्यप्रणाली सुनिश्चित होते.
विविध उपयोजनांसाठी वायरलेस विस्तार:कंट्रोलरमध्ये 4G/5G मॉड्यूल्ससाठी एक M.2 Key-B स्लॉट (USB 5Gbps, 3042/3052 फॉर्म फॅक्टर्स, नॅनो-सिम स्लॉटसह) तसेच Wi-Fi/ब्लूटूथ मॉड्यूल्ससाठी एक M.2 Key-E स्लॉट (PCIe 2.0 ×1 + USB 2.0) दिलेला आहे. दूरस्थ सबस्टेशन्सवर किंवा शहरी औद्योगिक-उद्यानातील गस्तीसाठी तैनात केले असले तरी, ते क्लाउड प्लॅटफॉर्म आणि कमांड सेंटर्सशी रिअल-टाइम कनेक्टिव्हिटी सक्षम करते.
उच्च-तीव्रतेच्या गतिमान कार्यांसाठी औद्योगिक दर्जाची विश्वसनीयता:TER30R-A2 ची रचना उच्च कंपन आणि धक्के असलेल्या मोबाईल रोबोट वातावरणासाठी केली आहे, तसेच ते विस्तृत तापमानात कार्य करण्याची क्षमता, विस्तृत व्होल्टेज पॉवर इनपुट आणि सोयीस्कर ऑन-साइट देखभाल प्रदान करते. · कार्यरत तापमान: -१०°से ते ५०°से; साठवण तापमान: -४०°से ते ८०°से. · धावणे, उडी मारणे आणि अडथळे पार करणे यांसारख्या क्रियांदरम्यान विश्वसनीय कार्यासाठी 3G रँडम व्हायब्रेशन आणि 30G शॉक चाचणीद्वारे प्रमाणित. · 12-28 VDC वाइड-रेंज इनपुट वेगवेगळ्या व्होल्टेज रेटिंगच्या रोबोट बॅटरी सिस्टीमना सपोर्ट करते. · कार्यक्षम ऑन-साइट कमिशनिंग आणि देखभालीसाठी फ्रंट पॅनलमध्ये पॉवर स्विच, सिस्टम-रिकव्हरी बटण, सिस्टम-रीसेट बटण आणि स्टेटस इंडिकेटर्स समाविष्ट आहेत.
मूल्यवान उपलब्धी:
अचूक आणि सुरळीत गती नियंत्रण:२० μs पेक्षा कमी सिस्टीम जिटर असलेला १,००० Hz कंट्रोल लूप सिंक्रोनाइझ्ड ३६-ॲक्सिस कंट्रोल सक्षम करतो, ज्यामुळे जटिल भूभागावर स्थिर शरीरस्थिती राखत नैसर्गिक धावणे, उडी मारणे आणि वळणे यासाठी जॉइंट मोटर्स अचूकपणे चालवता येतात.
सर्वसमावेशक बहु-उपकरण एकीकरण:४ × CAN FD, ३ × EtherCAT-सक्षम इथरनेट, ८ × USB, आणि ४ × सिरीयल पोर्ट्समुळे अतिरिक्त विस्तार मॉड्यूल्सशिवाय जॉइंट मोटर्स, LiDAR, डेप्थ कॅमेराज, IMUs आणि इतर उपकरणांचे थेट एकत्रीकरण शक्य होते, ज्यामुळे सिस्टम आर्किटेक्चर लक्षणीयरीत्या सोपे होते..
संक्षिप्त मांडणीमुळे मौल्यवान जागा मोकळी होते:अत्यंत कॉम्पॅक्ट 118.2 मिमी × 128.5 मिमी × 35 मिमी फॉर्म फॅक्टर रोबोटच्या धडामध्ये सहजपणे बसतो, ज्यामुळे बॅटरी, सेन्सर आणि इतर कार्यात्मक मॉड्यूल्ससाठी अधिक जागा उपलब्ध होते.
उच्च तीव्रतेच्या हालचालींमध्येही स्थिर आणि विश्वसनीय:बोर्ड-स्तरीय एकात्मिक डिझाइन कंपनाशी संबंधित कनेक्शनचे धोके कमी करते, तर 3G कंपन आणि 30G शॉक व्हॅलिडेशन धावताना, उडी मारताना आणि अडथळे पार करताना विश्वसनीय कार्यप्रणाली सुनिश्चित करते.
हलके एज एआय संगणन:एकात्मिक 6 TOPS NPU भूभाग ओळख, गतिशील अडथळा टाळणे आणि तत्सम कार्यांसाठी लाइटवेट एज एआय इन्फरन्सला समर्थन देते, ज्यामुळे चतुष्पाद रोबोट्सना स्वायत्त हालचालींपासून स्वायत्त निर्णय घेण्यापर्यंत विकसित होण्यासाठी संगणकीय पाया मिळतो.
