Penyelesaian

Kajian Kes Aplikasi: APQ TER30R-A2 untuk Robot Berkaki Empat

Dengan pergerakan biomimetik dan kebolehsuaian yang kuat terhadap rupa bumi yang kompleks, robot berkaki empat sedang digunakan dengan pantas untuk pemeriksaan kuasa, rondaan keselamatan awam, memadam kebakaran dan menyelamat, serta pengawasan taman perindustrian. Walau bagaimanapun, dalam penggunaan dunia sebenar, sistem kawalan gerakan mereka menghadapi pelbagai cabaran. Pengawal mesti kekal stabil di bawah getaran frekuensi tinggi dan perubahan postur yang mendadak, menyegerakkan lebih daripada 12 motor sendi dengan ketepatan tinggi, dan memasang pengkomputeran berprestasi tinggi ke dalam rongga badan yang sangat terhad di mana setiap milimeter ruang penting.

Selepas beberapa pusingan penilaian produk dan ujian lapangan yang ketat, pelanggan memilih pengawal “cerebellum” kawalan gerakan kecerdasan terwujud APQ TER30R-A2 sebagai unit kawalan gerakan teras untuk robot berkaki empat generasi akan datang.

Cabaran Pelanggan

Keperluan Kawalan Gerakan Masa Nyata yang Keras:Berlari, melompat dan berpusing mengenakan keperluan kitaran kawalan yang ketat. Pada frekuensi kawalan 1,000 Hz, jitter sistem mesti kekal di bawah 20 μs untuk memastikan penyegerakan yang tepat dan lancar merentasi pelbagai sambungan.
Integrasi Peranti Berbilang Antara MukaSistem ini mesti menyambungkan LiDAR, kamera kedalaman, IMU, lebih daripada 12 motor gabungan dan berbilang sensor secara serentak, yang memerlukan pengawal dengan sumber I/O perindustrian yang meluas.
Kekangan Ruang Ultra-Kompak:Ruang di dalam torso robot dan petak sambungan sangat terhad. Pengawal mesti memberikan prestasi yang diperlukan dalam faktor bentuk ultra nipis dan padat, meninggalkan lebih banyak ruang untuk bateri, sensor dan modul berfungsi yang lain.
Getaran lasak dan rintangan hentakan:Semasa berlari, melompat dan merentasi halangan, robot sentiasa terdedah kepada getaran dan kejutan yang teruk. Oleh itu, reka bentuk bersepadu peringkat papan diperlukan untuk mengelakkan penyambung daripada longgar di bawah getaran.
Pengkomputeran AI Edge Ringan:Pengawal ini juga memerlukan keupayaan inferens AI tepi untuk menjalankan algoritma ringan bagi pengecaman rupa bumi, mengelakkan halangan dinamik dan fungsi pintar yang serupa.

Penyelesaian APQ

Kawalan Gerakan Ketepatan dengan Penyegerakan 36-Paksi:TER30R-A2 dikuasakan oleh pemproses okta-teras Rockchip RK3588 64-bit dengan 6 TOPS NPU bersepadu. Ia menyokong kawalan segerak sehingga 36 paksi. Pada frekuensi kawalan 1,000 Hz, jitter sistem kekal di bawah 20 μs. Sama ada menyelaraskan berbilang sambungan semasa berlari, melaksanakan selekoh pantas atau merentasi rupa bumi yang kompleks, pengawal ini memberikan kawalan gerakan yang tepat dan lancar, menyediakan asas yang stabil dan andal untuk operasi robot berkaki empat yang dinamik.

I/O Kaya untuk Integrasi Berbilang Peranti:TER30R-A2 menampilkan seni bina I/O yang dibina khas untuk sistem robot berkaki empat, menggabungkan pemacu bersama, peranti persepsi, rangkaian perindustrian dan antara muka penggerak dalam pengawal tunggal.
· 4 × port CAN FD: Sambungan terus ke lebih daripada 12 motor sambungan dan sistem pemacunya untuk kawalan disegerakkan berbilang paksi berketepatan tinggi.
· 3 × Port Ethernet Gigabit: Sokongan EtherCAT untuk komunikasi Ethernet perindustrian masa nyata yang deterministik.
· 1 × port 2.5GbE + 1 × port GbE: Port 2.5GbE menyediakan sambungan berkelajuan tinggi dengan pengawal persepsi, manakala port GbE menyokong input data awan titik LiDAR.
· 8 × antara muka USB (3 × USB 5Gbps Jenis-C, 1 × USB 2.0 Jenis-C dan 4 × pengepala USB 2.0 dalaman): Menyokong sambungan serentak LiDAR, kamera kedalaman, alat pentauliahan dan peranti persisian lain.
· 4 × port siri RS-232/RS-485 boleh tukar: Kesambungan yang boleh dipercayai untuk IMU, sensor ultrasonik dan peranti persisian lain.
· 8 × GPIO + 2 × saluran PWM: Pengembangan fleksibel untuk kawalan pencahayaan, output penggera dan antara muka penggerak lain.
· 1 × output HDMI + 1 × antara muka audio: Mudah untuk pentauliahan tempatan dan visualisasi status.
Reka Bentuk Ultra-Kompak untuk Integrasi Fleksibel:Dengan saiz hanya 118.2 mm × 128.5 mm × 35 mm, pengawal ini sangat padat, dengan ketebalan yang lebih kurang sama dengan diameter syiling. Kandang aluminium penuhnya menyokong pemasangan braket dan boleh disepadukan dengan mudah ke dalam badan robot atau petak sambungan, memelihara ruang berharga untuk bateri, sensor dan modul lain. Reka bentuk storan dan memori bersepadu terbina dalam menghapuskan risiko pelonggaran penyambung yang disebabkan oleh getaran, memastikan operasi yang stabil semasa larian dinamik dan misi medan yang kompleks.
Pengembangan Tanpa Wayar untuk Pelbagai Pelaksanaan:Pengawal ini menyediakan slot M.2 Key-B (USB 5Gbps, faktor bentuk 3042/3052, dengan slot Nano-SIM) untuk modul 4G/5G, serta slot M.2 Key-E (PCIe 2.0 ×1 + USB 2.0) untuk modul Wi-Fi/Bluetooth. Sama ada digunakan di pencawang terpencil atau untuk rondaan taman perindustrian bandar, ia membolehkan sambungan masa nyata ke platform awan dan pusat arahan.
Kebolehpercayaan Gred Perindustrian untuk Operasi Dinamik Berintensiti Tinggi:TER30R-A2 direka bentuk untuk persekitaran robot mudah alih dengan getaran dan kejutan yang tinggi, sambil menyediakan operasi suhu yang luas, input kuasa voltan yang luas dan penyelenggaraan di tapak yang mudah.
· Suhu operasi: -10°C hingga 50°C; suhu penyimpanan: -40°C hingga 80°C.
· Disahkan melalui getaran rawak 3G dan ujian kejutan 30G untuk operasi yang andal semasa berlari, melompat dan merentasi halangan.
· Input julat luas 12-28 VDC menyokong sistem bateri robot dengan penarafan voltan yang berbeza.
· Panel hadapan menggabungkan suis kuasa, butang pemulihan sistem, butang tetapan semula sistem dan penunjuk status untuk pentauliahan dan penyelenggaraan di tapak yang cekap.

Pencapaian Nilai:

Kawalan gerakan yang tepat dan lancar:Gelung kawalan 1,000 Hz dengan jitter sistem di bawah 20 μs membolehkan kawalan 36 paksi yang disegerakkan, memacu motor sambungan dengan tepat untuk larian, lompatan dan pusingan semula jadi sambil mengekalkan postur yang stabil di rupa bumi yang kompleks.

Integrasi berbilang peranti semua-dalam-satu:4 × CAN FD, 3 × Ethernet berkemampuan EtherCAT, 8 × USB dan 4 × port bersiri membolehkan penyepaduan langsung motor sambungan, LiDAR, kamera kedalaman, IMU dan peranti lain tanpa modul pengembangan tambahan, memudahkan seni bina sistem dengan ketara..
Penggunaan padat membebaskan ruang berharga:Faktor bentuk ultra-padat 118.2 mm × 128.5 mm × 35 mm muat dengan mudah di dalam badan robot, meninggalkan lebih banyak ruang untuk bateri, sensor dan modul berfungsi yang lain.
Stabil dan boleh dipercayai di bawah gerakan berintensiti tinggi:Reka bentuk bersepadu peringkat papan meminimumkan risiko sambungan berkaitan getaran, manakala getaran 3G dan pengesahan kejutan 30G memastikan operasi yang boleh dipercayai semasa berlari, melompat dan merentasi halangan.

Pengkomputeran AI tepi ringan:NPU 6 TOPS bersepadu menyokong inferens AI tepi ringan untuk pengecaman rupa bumi, penghindaran halangan dinamik dan fungsi serupa, menyediakan asas pengkomputeran untuk robot berkaki empat untuk berkembang daripada pergerakan autonomi kepada pembuatan keputusan autonomi.