प्राविधिक सफलताहरू र उद्योग-व्यापी सहकार्यको साथ, २०२५ लाई व्यापक रूपमा "रोबोटिक्सको वर्ष" को रूपमा हेरिएको छ। सम्पूर्ण रोबोटिक्स उद्योगले विस्फोटक वृद्धि अनुभव गरिरहेको छ, विविध अनुप्रयोग परिदृश्यहरूले सफ्टवेयर र हार्डवेयर दुवैको लागि भिन्न प्राविधिक मार्गहरू र मागहरू चलाउँछन्। फलस्वरूप, वास्तविक-समय गति नियन्त्रणको लागि आवश्यकताहरू र कार्यान्वयन विधिहरू भिन्न हुन्छन्। रोबोटिक्स क्षेत्रको गहिरो बुझाइको लाभ उठाउँदै, APQ ले लक्षित वास्तविक-समय नियन्त्रण अनुकूलन समाधानहरू विकास गरेको छ।
01
रोबोटिक प्रविधि मार्गहरू र प्रशोधन प्लेटफर्म चयनलाई विचलित गर्दै
द्विपेडल ह्युमनोइड रोबोटहरूमा मानव जस्तो डिजाइन हुन्छ जुन जटिल भूभाग र सम्पूर्ण शरीरको समन्वयित सञ्चालनहरूमा अनुकूलन क्षमतामा उत्कृष्ट हुन्छ। यी रोबोटहरूलाई सामान्यतया ३८ देखि ७० अक्षको गति नियन्त्रण चाहिन्छ, जसको अर्थ अत्यन्त उच्च वास्तविक-समय आवश्यकताहरू र १०००Hz सम्मको नियन्त्रण चक्र हो। APQ ले यी वास्तविक-समय मागहरू पूरा गर्न सफ्टवेयर ट्युनिङको साथ उच्च-प्रदर्शन X86 प्रोसेसरहरू प्रयोग गर्दछ।
यसको विपरीत, पाङ्ग्रा वा आधार-प्रकारका रोबोटहरूले बढी हल्का चेसिस डिजाइन अपनाउँछन्, जसले लागत नियन्त्रण, गति दक्षता, र ब्याट्री जीवनमा बढी फाइदाहरू प्रदान गर्दछ। यी सामान्यतया लगभग 30 डिग्री स्वतन्त्रता र वास्तविक-समय कम्प्युटिङको लागि कम माग हुन्छ, तर पावर खपतको लागि बढी संवेदनशील हुन्छन्। यस श्रेणीको लागि, APQ ले पूर्ण समाधानहरू निर्माण गर्न Intel® N97 वा J6412 जस्ता कम-शक्ति, कम लागतका प्लेटफर्महरू प्रयोग गर्दछ। यसले नियन्त्रण प्रणाली वास्तविक-समय प्रदर्शन, स्थिरता, एकीकरण, र कम्प्याक्टनेसको लागि कडा आवश्यकताहरू पूरा गर्न X86 प्लेटफर्मको समृद्ध विकास इकोसिस्टमको लाभ उठाउँदै पावर दक्षता र लागत सन्तुलन गर्दछ।
02
APQ को EtherCAT रियल-टाइम कन्ट्रोल अप्टिमाइजेसन केस स्टडी
अनुप्रयोग पृष्ठभूमि
पाङ्ग्रा/आधार रोबोटहरू सामान्यतया जटिल प्रक्षेपण नियन्त्रण, बहु-अक्ष लिंकेज, दृष्टि-निर्देशित गति, र समान अनुप्रयोगहरूमा प्रयोग गरिन्छ। तिनीहरूको नियन्त्रण प्रणालीहरूले निम्नलाई समर्थन गर्नुपर्छ:
-
इथरक्याट उच्च गतिको बस सञ्चारसिंक्रोनाइज्ड सर्वो नियन्त्रणको लागि
-
हार्ड रियल-टाइम ओएससब-मिलिसेकेन्ड प्रतिक्रियाको लागि
-
कम्प्याक्ट औद्योगिक डिजाइनकडा तार वा क्याबिनेट स्पेसको लागि उपयुक्त
-
विस्तार गर्न मिल्ने पोर्टहरूविविध परिधीय एकीकरणको लागि धेरै सिरियल र LAN पोर्टहरू सहित
बहु-अक्ष रोबोट विकास गर्ने एक ग्राहकलाई EtherCAT समर्थन र उच्च वास्तविक-समय प्रदर्शन आवश्यक पर्यो। यद्यपि, N97 प्लेटफर्म र सर्वो ड्राइभरहरूसँगको परीक्षणले EtherCAT सञ्चार चक्र 50μs भन्दा कम पुग्न नसकेको देखाएको छ, जसले गर्दा ठूलो मात्रामा उत्पादनको लागि एक महत्वपूर्ण अवरोध सिर्जना भएको छ।
वास्तविक-समय अनुकूलन दृष्टिकोण
N97 र J6412 प्लेटफर्महरू प्रयोग गरेर, APQ ले पूर्ण प्रणाली-स्तर वास्तविक-समय ट्युनिङ कार्यान्वयन गर्यो। N97 प्लेटफर्मको लागि उदाहरण प्रक्रिया:
1. लिनक्स Xenomai वातावरणमा OS स्विच गर्नुहोस्:
-
Ubuntu 20.04 + लिनक्स कर्नेल 5.15
-
वास्तविक-समय प्याच: Xenomai 3.2 (LinuxCNC सँग उपयुक्त)
-
ग्राहकको लिगेसी आवश्यकताको लागि अनुकूलता परीक्षण गरियो (कर्नेल ४.१९ + जेनोमाई ३.१)
वास्तविक-समय ट्युनिङ चरणहरू:
a) BIOS ट्युनिङ
ख) वास्तविक-समय कर्नेल प्यारामिटर अप्टिमाइजेसन (ECI)
ग) Cmdline प्यारामिटर ट्युनिङ (ECI)
घ) गहिरो OS-स्तर अनुकूलन
e) विलम्बता/झन्झट मापन
२. मानक वास्तविक-समय परीक्षण कार्यप्रवाह:
-
उपकरणहरू:लेटन्सी, क्लकटेस्ट, लिनक्ससीएनसी परीक्षण मोड्युलहरू
-
लक्ष्यहरू:
-
विलम्बता: अधिकतम ढिलाइ < 40μs
-
घडी परीक्षण: बहाव ≈ ० (परिणाममा शून्य नजिक तेस्रो स्तम्भ)
-
-
कार्यान्वयन:हार्डवेयर ब्याचहरूमा परीक्षणका धेरै चरणहरू (तुलनाको रूपमा J6412 सहित)
परीक्षणको नतिजा:
लिनक्स जेनोमाई वातावरण अन्तर्गत, नियन्त्रण चक्र समय र जिटरमा उल्लेखनीय सुधार भयो। विलम्बता भरि ४०μs भन्दा कम रह्यो, जबकि क्लकटेस्ट ड्रिफ्ट शून्यमा पुग्यो - अनुप्रयोग मागहरू पूरा गर्दै।
वास्तविक-विश्व अनुप्रयोग परिणामहरू
बहु-अक्ष रोबोटिक आर्म नियन्त्रण
चुनौती:
८-अक्ष सिङ्क्रोनाइज्ड वेल्डिङको लागि μs-स्तर सिङ्क आवश्यक पर्यो; परम्परागत समाधानहरूले बहाव र प्रक्षेपण त्रुटिहरू निम्त्यायो।
अनुकूलन:
-
J6412 उबुन्टु २०.०४ + जेनोमाई ३.२ सँग
-
४x गिगाबिट ल्यान सिधा इथरक्याट सर्वोमा
-
आइसोलकपस समर्पित वास्तविक-समय प्रशोधन कोरहरू
परिणामहरू:
-
सिङ्क परिशुद्धता:घडी परीक्षण बहाव ≤ ०.०५μs; अधिकतम प्रक्षेपण विचलन < ०.१ मिमी
-
वास्तविक-समय आश्वासन:७२ घण्टा निरन्तर सञ्चालन, अधिकतम विलम्बता ≤ ३८μs
-
लागत कटौती:i5 सोलुसन भन्दा ३५% कम लागत, ६०% कम पावर
चार-पाया रोबोट कुकुर गति नियन्त्रण
चुनौती:
१२-संयुक्त गतिशील सन्तुलन आवश्यक μs-स्तर प्रतिक्रिया; लिगेसी प्रणाली विलम्बता > १००μs ले अस्थिरता निम्त्यायो
अनुकूलन:
-
N97 + जेनोमाई ३.२
-
PREEMPT_RT + ECI प्याच
-
सर्वो कार्यहरूको लागि Cmdline ले २ CPU कोरहरू अलग गर्यो
परिणामहरू:
-
कम विलम्बता:नियन्त्रण चक्र ५००μs भित्र, विलम्बता ≤ ३५μs
-
बलियोपन:-२०°C मा रिकभरी परीक्षण, जिटर <±८μs
-
विस्तारयोग्यता:M.2 मार्फत IMU सेन्सर; i3-आधारित समाधानमा ६०% पावर बचत
तैनाती विकल्पहरू
वास्तविक-समय कार्यसम्पादनमा केन्द्रित प्राविधिक रूपमा सक्षम ग्राहकहरूका लागि, APQ ले सिफारिस गर्दछलिनक्स + जेनोमाईतैनाती। बक्स बाहिरको सुविधा चाहने अन्त-प्रयोगकर्ताहरूको लागि, APQ ले पनि प्रदान गर्दछपूर्व-स्थापित र अनुकूलित प्रणाली छविहरूडिबगिङ कागजातको साथ — तैनाती अवरोधहरू कम गर्दै।
रोबोटहरूले म्यानुअल कार्यहरूलाई बढ्दो रूपमा प्रतिस्थापन गर्दै जाँदा,वास्तविक-समय, स्थिर, र लागत-प्रभावी नियन्त्रण प्रणालीहरूसफलताको लागि महत्वपूर्ण बन्नुहोस्। APQ ले एकीकृत हार्डवेयर-सफ्टवेयर समाधानहरू मार्फत यो आवश्यकता पूरा गरिरहेको छ र रोबोटिक एज कम्प्युटिङ र गति नियन्त्रणमा आफ्नो ध्यान केन्द्रित गर्न जारी राख्नेछ - स्थिर, कुशल, र सजिलैसँग एकीकृत एम्बेडेड प्लेटफर्महरूको साथ थप औद्योगिक ग्राहकहरूलाई सशक्त बनाउँदै।
यदि तपाईंलाई हाम्रो कम्पनी र उत्पादनहरूमा रुचि छ भने, हाम्रो विदेशी प्रतिनिधि, रोबिनलाई सम्पर्क गर्न नहिचकिचाउनुहोस्।
Email: yang.chen@apuqi.com
व्हाट्सएप: +८६ १८३५१६२८७३८
पोस्ट समय: जुलाई-२८-२०२५