Kalayan kamajuan téknologi sareng kolaborasi di sakumna industri, taun 2025 sacara lega dianggap salaku "Taun Robotika." Sakabéh industri robotika ngalaman kamekaran anu ngabeledug, kalayan skénario aplikasi anu beragam anu ngadorong jalur téknologi sareng paménta anu béda pikeun parangkat lunak sareng perangkat keras. Akibatna, sarat sareng metode implementasi pikeun kontrol gerakan waktos nyata rupa-rupa. Ngamangpaatkeun pamahaman anu jero ngeunaan séktor robotika, APQ parantos ngembangkeun solusi optimasi kontrol waktos nyata anu dituju.
01
Rute Téhnologi Robot anu Diverging & Pilihan Platform Pangolahan
Robot humanoid bipedal ngagaduhan desain anu siga manusa anu unggul dina adaptasi kana medan anu rumit sareng operasi anu dikoordinasikeun ku sakujur awak. Robot ieu biasana meryogikeun 38 dugi ka 70 sumbu kontrol gerakan, anu hartosna sarat waktos nyata anu luhur pisan sareng siklus kontrol dugi ka 1000Hz. APQ nganggo prosesor X86 kinerja tinggi kalayan tuning parangkat lunak pikeun minuhan paménta waktos nyata ieu.
Sabalikna, robot roda atanapi tipe dasar ngadopsi desain chassis anu langkung hampang, nawiskeun kaunggulan anu langkung ageung dina kontrol biaya, efisiensi gerakan, sareng umur batré. Ieu biasana gaduh sakitar 30 derajat kabébasan sareng paménta anu langkung handap pikeun komputasi waktos nyata, tapi langkung sénsitip kana konsumsi daya. Pikeun kategori ieu, APQ ngamangpaatkeun platform daya rendah sareng biaya rendah sapertos Intel® N97 atanapi J6412 pikeun ngawangun solusi anu lengkep. Ieu ngimbangan efisiensi daya sareng biaya bari ngamangpaatkeun ékosistem pamekaran anu beunghar tina platform X86 pikeun minuhan sarat anu ketat pikeun kinerja waktos nyata sistem kontrol, stabilitas, integrasi, sareng kompak.
02
Studi Kasus Optimasi Kontrol Real-Time EtherCAT APQ
Latar Belakang Aplikasi
Robot roda/dasar biasana dianggo dina kontrol lintasan anu rumit, sambungan multi-sumbu, gerakan anu dipandu ku visi, sareng aplikasi anu sami. Sistem kontrolna kedah ngadukung:
-
Komunikasi beus kecepatan tinggi EtherCATpikeun kontrol servo anu disinkronkeun
-
OS real-time anu hésépikeun réspon sub-milidetik
-
Desain industri anu kompakcocog pikeun kabel anu sempit atanapi rohangan kabinet
-
Port anu tiasa dilegaankaasup sababaraha port serial sareng LAN pikeun integrasi periferal anu beragam
Hiji klien, anu ngembangkeun robot multi-sumbu, meryogikeun dukungan EtherCAT sareng kinerja real-time anu luhur. Nanging, uji coba nganggo platform N97 sareng supir servo nunjukkeun yén siklus komunikasi EtherCAT henteu tiasa ngahontal di handap 50μs, nyiptakeun hambatan kritis pikeun produksi massal.
Pendekatan Optimasi Waktos Nyata
Ngagunakeun platform N97 sareng J6412, APQ ngalaksanakeun tuning real-time tingkat sistem lengkep. Conto prosés pikeun platform N97:
1. OS Pindah ka Linux Xenomai Environment:
-
Ubuntu 20.04 + Linux Kernel 5.15
-
Patch real-time: Xenomai 3.2 (cocog sareng LinuxCNC)
-
Kompatibilitas diuji pikeun kabutuhan warisan klien (Kernel 4.19 + Xenomai 3.1)
Léngkah-léngkah Pangaturan Waktos Nyata:
a) Pangaturan BIOS
b) Optimasi parameter kernel waktos nyata (ECI)
c) Pangaturan parameter Cmdline (ECI)
d) Kustomisasi tingkat OS anu jero
e) Pangukuran Latensi/Jitter
2. Alur Kerja Uji Coba Real-Time Standar:
-
Pakakas:Modul tés Latency, Clocktest, LinuxCNC
-
Sasaran:
-
Latensi: Reureuh maksimal < 40μs
-
Clocktest: Drift ≈ 0 (kolom ka-3 caket kana nol dina hasilna)
-
-
Palaksanaan:Sababaraha puteran uji coba di sakumna angkatan perangkat keras (kalebet J6412 salaku babandingan)
Hasil Tés:
Dina lingkungan Linux Xenomai, waktos siklus kontrol sareng jitter ningkat sacara signifikan. Latensi tetep di handap 40μs sapanjang waktos, sedengkeun drift clocktest ngadeukeutan enol — minuhan paménta aplikasi.
Hasil Aplikasi Dunya Nyata
Kontrol Leungeun Robot Multi-Sumbu
Tangtangan:
Pangelasan sinkronisasi 8-sumbu meryogikeun sinkronisasi tingkat μs; solusi tradisional nyababkeun kasalahan hanyutan sareng lintasan.
Optimasi:
-
J6412 sareng Ubuntu 20.04 + Xenomai 3.2
-
4x Gigabit LAN langsung ka servo EtherCAT
-
Inti pamrosésan waktos nyata khusus Isolcpus
Hasil:
-
Presisi Sinkronisasi:Hanyutan uji jam ≤ 0.05μs; Simpangan lintasan maksimum < 0.1mm
-
Jaminan Waktos Nyata:Operasi kontinyu 72 jam, latensi puncak ≤ 38μs
-
Pangurangan Biaya:Biaya 35% langkung handap, daya 60% langkung alit tibatan solusi i5
Kontrol Gerakan Robot Anjing Quadruped
Tangtangan:
Pangimbangan dinamis 12-joint peryogi eupan balik tingkat μs; latensi sistem warisan > 100μs nyababkeun ketidakstabilan
Optimasi:
-
N97 + Xenomai 3.2
-
PREEMPT_RT + patch ECI
-
Cmdline ngasingkeun 2 inti CPU pikeun tugas servo
Hasil:
-
Latensi Handap:Siklus kontrol dina 500μs, latency ≤ 35μs
-
Kakuatan:Dina uji pamulihan -20°C, jitter < ±8μs
-
Kamampuh ngalegaan:Sensor IMU via M.2; panghematan daya 60% dibandingkeun solusi berbasis i3
Pilihan Panyebaran
Pikeun klien anu mumpuni sacara téknis anu fokus kana kinerja waktos nyata, APQ nyarankeunLinux + Xenomaipalaksanaan. Pikeun pangguna akhir anu langkung milih genah anu tos aya, APQ ogé nawiskeungambar sistem anu tos dipasang sareng dioptimalkeunkalayan dokuméntasi debugging — nurunkeun halangan panyebaran.
Kusabab robot beuki ngagantikeun tugas manual,sistem kontrol anu real-time, stabil, sareng hemat biayajanten penting pisan pikeun kasuksesan. APQ minuhan kabutuhan ieu ngalangkungan solusi perangkat keras-parangkat lunak anu terintegrasi sareng bakal teras-terasan ngajerokeun fokusna kana komputasi ujung robot sareng kontrol gerakan — ngaberdayakeun langkung seueur klien industri kalayan platform anu dipasang anu stabil, efisien, sareng gampang diintegrasikeun.
Upami anjeun resep kana perusahaan sareng produk kami, mangga ngahubungi perwakilan luar negeri kami, Robin.
Email: yang.chen@apuqi.com
WhatsApp: +86 18351628738
Waktos posting: 28-Jul-2025