Kalayan terobosan téknologi sareng kolaborasi di sakumna industri, 2025 sacara lega dianggap salaku "Taun Robotika." Sakabeh industri robotics ngalaman pertumbuhan ngabeledug, kalawan rupa-rupa skenario aplikasi ngajalankeun jalur téhnologis differentiated jeung tungtutan pikeun duanana software jeung hardware. Akibatna, syarat sareng metode palaksanaan pikeun kontrol gerak sacara real-time rupa-rupa. Leveraging pamahaman jero ngeunaan séktor robotics, APQ geus ngembangkeun sasaran solusi optimasi kontrol real-time.
01
Diverging Jalur Téhnologi Robotic & Pilihan Platform Processing
Robot humanoid bipedal nampilkeun desain sapertos manusa anu unggul dina adaptasi kana rupa bumi anu kompleks sareng operasi koordinasi sadayana awak. Robot-robot ieu biasana ngabutuhkeun 38 dugi ka 70 sumbu kontrol gerak, anu hartosna syarat waktos-nyata anu luhur pisan sareng siklus kontrol dugi ka 1000Hz. APQ nganggo prosesor X86 berprestasi tinggi sareng tuning parangkat lunak pikeun nyumponan tungtutan sacara real-time ieu.
Sabalikna, robot roda atanapi base-type ngadopsi desain chassis anu langkung hampang, nawiskeun kaunggulan anu langkung ageung dina kontrol biaya, efisiensi gerak, sareng umur batre. Ieu biasana ngagaduhan sakitar 30 derajat kabébasan sareng langkung handap paménta pikeun komputasi sacara real-time, tapi langkung sénsitip kana konsumsi kakuatan. Pikeun kategori ieu, APQ ngagunakeun daya-rendah, platform béaya rendah sapertos Intel® N97 atanapi J6412 pikeun ngawangun solusi anu lengkep. Ieu nyaimbangkeun efisiensi kakuatan sareng biaya bari ngamangpaatkeun ékosistem pamekaran anu beunghar tina platform X86 pikeun nyumponan sarat anu ketat pikeun sistem kontrol kinerja sacara real-time, stabilitas, integrasi, sareng kompak.
02
APQ urang EtherCAT Real-Time Control Optimasi Studi Case
Latar Aplikasi
Robot roda / dasar biasana dianggo dina kontrol lintasan kompleks, beungkeutan multi-sumbu, gerak anu dipandu visi, sareng aplikasi anu sami. Sistem kontrolna kedah ngadukung:
-
Komunikasi beus-speed tinggi EtherCATpikeun kontrol servo nyingkronkeun
-
OS sacara real-time teuaspikeun respon sub-milidetik
-
Desain industri kompakcocog pikeun wiring ketat atawa spasi kabinét
-
palabuhan Expandablekaasup sababaraha serial na LAN palabuhan pikeun integrasi periferal beragam
Hiji klien, ngamekarkeun robot multi-sumbu, diperlukeun rojongan EtherCAT jeung kinerja real-time tinggi. Nanging, uji sareng platform N97 sareng supir servo nunjukkeun yén siklus komunikasi EtherCAT henteu tiasa ngahontal handap 50μs, nyiptakeun bottleneck kritis pikeun produksi masal.
Pendekatan Optimasi Real-Time
Ngagunakeun platform N97 jeung J6412, APQ dieksekusi pinuh sistem-tingkat real-time tuning. 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)
-
Kasaluyuan diuji pikeun kabutuhan warisan klien (Kernel 4.19 + Xenomai 3.1)
Léngkah Tuning Real-Time:
a) tuning BIOS
b) Optimasi parameter kernel waktos nyata (ECI)
c) Cmdline parameter tuning (ECI)
d) Kustomisasi tingkat OS jero
e) Ukuran Latency/Jitter
2. Alur Kerja Uji Waktu Nyata Standar:
-
Pakakas:Latency, Clocktest, modul tés LinuxCNC
-
Sasaran:
-
Latency: Max reureuh <40μs
-
Uji jam: Drift ≈ 0 (kolom ka-3 ngadeukeutan nol dina hasil)
-
-
palaksanaan:Sababaraha rounds tina nguji sakuliah bets hardware (kaasup J6412 salaku ngabandingkeun)
Hasil tés:
Dina lingkungan Linux Xenomai, waktos siklus kontrol sareng jitter ningkat sacara signifikan. Latensina tetep handap 40μs sapanjang, sedengkeun drift clocktest ngadeukeutan enol - minuhan tungtutan aplikasi.
Hasil Aplikasi Dunya Nyata
Multi-Axis Robotic Arm Control
tantangan:
8-sumbu nyingkronkeun las diperlukeun μs-tingkat singkronisasi; solusi tradisional ngabalukarkeun drift sarta kasalahan lintasan.
Optimasi:
-
J6412 kalawan Ubuntu 20.04 + Xenomai 3.2
-
4x Gigabit LAN langsung ka servo EtherCAT
-
Isolcpus dedicated inti processing real-time
Hasil:
-
Precision singkronisasi:Clocktest drift ≤ 0.05μs; simpangan lintasan max <0.1mm
-
Jaminan Real-Time:72h operasi kontinyu, latency puncak ≤ 38μs
-
Ngurangan ongkos:35% ongkos handap, 60% kakuatan kirang ti solusi i5
Quadruped Robot Dog Control Gerak
tantangan:
12-joint balancing dinamis diperlukeun μs-tingkat eupan balik; latency sistem warisan> 100μs ngabalukarkeun instability
Optimasi:
-
N97 + Xenomai 3.2
-
PREEMPT_RT + patch ECI
-
Cmdline ngasingkeun 2 inti CPU pikeun tugas servo
Hasil:
-
Latensi rendah:Daur kontrol dina 500μs, latency ≤ 35μs
-
Kakuatan:Dina -20 ° C recovery test, jitter <± 8μs
-
Expandability:sensor IMU via M.2; 60% tabungan kakuatan leuwih solusi basis i3
Pilihan deployment
Pikeun klien sanggup téhnisna fokus kana kinerja real-time, APQ nyarankeunLinux + Xenomaipanyebaran. Pikeun pamaké tungtung preferring out-of-box genah, APQ ogé nawarkeunGambar sistem tos dipasang sareng dioptimalkeunkalawan dokuméntasi debugging - nurunkeun halangan deployment.
Salaku robot beuki ngaganti tugas manual,sistem kontrol real-time, stabil, jeung ongkos-éféktifjanten kritis kana kasuksésan. APQ nyumponan kabutuhan ieu ngaliwatan solusi hardware-software terpadu sareng bakal teras-terasan langkung jero fokus kana komputasi ujung robot sareng kontrol gerak - nguatkeun langkung seueur klien industri kalayan platform anu dipasang anu stabil, efisien, sareng gampang terpadu.
Upami anjeun resep kana perusahaan sareng produk urang, mangga ngahubungi perwakilan luar negeri urang, Robin.
Email: yang.chen@apuqi.com
WhatsApp: +86 18351628738
waktos pos: Jul-28-2025