సాంకేతిక పురోగతులు మరియు పరిశ్రమ-వ్యాప్త సహకారంతో, 2025ని "రోబోటిక్స్ సంవత్సరం"గా విస్తృతంగా చూస్తారు. మొత్తం రోబోటిక్స్ పరిశ్రమ పేలుడు వృద్ధిని ఎదుర్కొంటోంది, విభిన్న అప్లికేషన్ దృశ్యాలు విభిన్న సాంకేతిక మార్గాలను మరియు సాఫ్ట్వేర్ మరియు హార్డ్వేర్ రెండింటికీ డిమాండ్లను నడిపిస్తాయి. తత్ఫలితంగా, రియల్-టైమ్ మోషన్ కంట్రోల్ కోసం అవసరాలు మరియు అమలు పద్ధతులు మారుతూ ఉంటాయి. రోబోటిక్స్ రంగాన్ని లోతుగా అర్థం చేసుకుని, APQ లక్ష్య రియల్-టైమ్ కంట్రోల్ ఆప్టిమైజేషన్ పరిష్కారాలను అభివృద్ధి చేసింది.
01
రోబోటిక్ టెక్నాలజీ మార్గాలను విభజిస్తూ & ప్రాసెసింగ్ ప్లాట్ఫామ్ ఎంపిక
బైపెడల్ హ్యూమనాయిడ్ రోబోట్లు సంక్లిష్టమైన భూభాగాలకు మరియు మొత్తం-శరీర సమన్వయ కార్యకలాపాలకు అనుగుణంగా ఉండటంలో అద్భుతంగా ఉండే మానవ-వంటి డిజైన్ను కలిగి ఉంటాయి. ఈ రోబోట్లకు సాధారణంగా 38 నుండి 70 అక్షాల చలన నియంత్రణ అవసరం, అంటే చాలా ఎక్కువ నిజ-సమయ అవసరాలు మరియు 1000Hz వరకు నియంత్రణ చక్రాలు. ఈ నిజ-సమయ డిమాండ్లను తీర్చడానికి APQ సాఫ్ట్వేర్ ట్యూనింగ్తో అధిక-పనితీరు గల X86 ప్రాసెసర్లను ఉపయోగిస్తుంది.
దీనికి విరుద్ధంగా, చక్రాలు లేదా బేస్-టైప్ రోబోలు మరింత తేలికైన చట్రం డిజైన్ను అవలంబిస్తాయి, ఇవి ఖర్చు నియంత్రణ, చలన సామర్థ్యం మరియు బ్యాటరీ జీవితంలో ఎక్కువ ప్రయోజనాలను అందిస్తాయి. ఇవి సాధారణంగా 30 డిగ్రీల స్వేచ్ఛను మరియు రియల్-టైమ్ కంప్యూటింగ్ కోసం తక్కువ డిమాండ్ను కలిగి ఉంటాయి, కానీ విద్యుత్ వినియోగానికి ఎక్కువ సున్నితంగా ఉంటాయి. ఈ వర్గం కోసం, APQ పూర్తి పరిష్కారాలను నిర్మించడానికి Intel® N97 లేదా J6412 వంటి తక్కువ-శక్తి, తక్కువ-ధర ప్లాట్ఫారమ్లను ఉపయోగిస్తుంది. నియంత్రణ వ్యవస్థ నిజ-సమయ పనితీరు, స్థిరత్వం, ఏకీకరణ మరియు కాంపాక్ట్నెస్ కోసం కఠినమైన అవసరాలను తీర్చడానికి X86 ప్లాట్ఫారమ్ యొక్క గొప్ప అభివృద్ధి పర్యావరణ వ్యవస్థను ఉపయోగించుకుంటూ ఇది విద్యుత్ సామర్థ్యం మరియు వ్యయాన్ని సమతుల్యం చేస్తుంది.
02
APQ యొక్క EtherCAT రియల్-టైమ్ కంట్రోల్ ఆప్టిమైజేషన్ కేస్ స్టడీ
అప్లికేషన్ నేపథ్యం
చక్రాలు/బేస్ రోబోట్లను సాధారణంగా సంక్లిష్ట పథ నియంత్రణ, బహుళ-అక్షాల అనుసంధానం, దృష్టి-గైడెడ్ మోషన్ మరియు ఇలాంటి అనువర్తనాల్లో ఉపయోగిస్తారు. వాటి నియంత్రణ వ్యవస్థలు వీటిని సపోర్ట్ చేయాలి:
-
ఈథర్కాట్ హై-స్పీడ్ బస్ కమ్యూనికేషన్సమకాలీకరించబడిన సర్వో నియంత్రణ కోసం
-
హార్డ్ రియల్-టైమ్ OSసబ్-మిల్లీసెకన్ ప్రతిస్పందన కోసం
-
కాంపాక్ట్ ఇండస్ట్రియల్ డిజైన్గట్టి వైరింగ్ లేదా క్యాబినెట్ స్థలానికి అనుకూలం
-
విస్తరించదగిన పోర్టులువిభిన్న పరిధీయ ఏకీకరణ కోసం బహుళ సీరియల్ మరియు LAN పోర్ట్లతో సహా
మల్టీ-యాక్సిస్ రోబోట్ను అభివృద్ధి చేస్తున్న ఒక క్లయింట్కు ఈథర్కాట్ మద్దతు మరియు అధిక నిజ-సమయ పనితీరు అవసరం. అయితే, N97 ప్లాట్ఫారమ్ మరియు సర్వో డ్రైవర్లతో పరీక్షించినప్పుడు ఈథర్కాట్ కమ్యూనికేషన్ సైకిల్ 50μs కంటే తక్కువకు చేరుకోలేదని తేలింది, ఇది భారీ ఉత్పత్తికి కీలకమైన అడ్డంకిని సృష్టించింది.
రియల్-టైమ్ ఆప్టిమైజేషన్ విధానం
N97 మరియు J6412 ప్లాట్ఫామ్లను ఉపయోగించి, APQ పూర్తి సిస్టమ్-స్థాయి రియల్-టైమ్ ట్యూనింగ్ను అమలు చేసింది. N97 ప్లాట్ఫామ్కు ఉదాహరణ ప్రక్రియ:
1. Linux Xenomai ఎన్విరాన్మెంట్కు OS స్విచ్:
-
ఉబుంటు 20.04 + లైనక్స్ కెర్నల్ 5.15
-
రియల్-టైమ్ ప్యాచ్: Xenomai 3.2 (LinuxCNC తో అనుకూలంగా ఉంటుంది)
-
క్లయింట్ యొక్క లెగసీ అవసరం కోసం అనుకూలత పరీక్షించబడింది (కెర్నల్ 4.19 + జెనోమై 3.1)
రియల్-టైమ్ ట్యూనింగ్ దశలు:
a) BIOS ట్యూనింగ్
బి) రియల్-టైమ్ కెర్నల్ పారామీటర్ ఆప్టిమైజేషన్ (ECI)
c) Cmdline పారామీటర్ ట్యూనింగ్ (ECI)
d) డీప్ OS-స్థాయి అనుకూలీకరణ
ఇ) జాప్యం / జిట్టర్ కొలతలు
2. ప్రామాణిక రియల్-టైమ్ టెస్టింగ్ వర్క్ఫ్లో:
-
ఉపకరణాలు:లాటెన్సీ, క్లాక్టెస్ట్, లైనక్స్CNC పరీక్ష మాడ్యూల్స్
-
లక్ష్యాలు:
-
జాప్యం: గరిష్ట ఆలస్యం < 40μs
-
క్లాక్టెస్ట్: డ్రిఫ్ట్ ≈ 0 (ఫలితంలో సున్నాకి దగ్గరగా ఉన్న 3వ నిలువు వరుస)
-
-
అమలు:హార్డ్వేర్ బ్యాచ్లలో బహుళ రౌండ్ల పరీక్ష (పోలికగా J6412 తో సహా)
పరీక్ష ఫలితం:
Linux Xenomai వాతావరణంలో, నియంత్రణ చక్ర సమయం మరియు జిట్టర్ గణనీయంగా మెరుగుపడ్డాయి. అంతటా జాప్యం 40μs కంటే తక్కువగా ఉంది, అయితే క్లాక్టెస్ట్ డ్రిఫ్ట్ సున్నాకి చేరుకుంది - అప్లికేషన్ డిమాండ్లను తీరుస్తుంది.
వాస్తవ ప్రపంచ అనువర్తన ఫలితాలు
మల్టీ-యాక్సిస్ రోబోటిక్ ఆర్మ్ కంట్రోల్
సవాలు:
8-అక్షాల సమకాలీకరించబడిన వెల్డింగ్కు μs-స్థాయి సమకాలీకరణ అవసరం; సాంప్రదాయ పరిష్కారాలు డ్రిఫ్ట్ మరియు పథం లోపాలకు కారణమయ్యాయి.
ఆప్టిమైజేషన్:
-
ఉబుంటు 20.04 + జెనోమై 3.2 తో J6412
-
4x గిగాబిట్ LAN నేరుగా EtherCAT సర్వోకు
-
ఐసోల్కపస్ అంకితమైన రియల్-టైమ్ ప్రాసెసింగ్ కోర్లు
ఫలితాలు:
-
సమకాలీకరణ ఖచ్చితత్వం:క్లాక్ టెస్ట్ డ్రిఫ్ట్ ≤ 0.05μs; గరిష్ట పథ విచలనం < 0.1mm
-
రియల్-టైమ్ అస్యూరెన్స్:72 గంటల నిరంతర ఆపరేషన్, గరిష్ట జాప్యం ≤ 38μs
-
ఖర్చు తగ్గింపు:i5 సొల్యూషన్ కంటే 35% తక్కువ ధర, 60% తక్కువ శక్తి
చతుర్భుజ రోబోట్ డాగ్ మోషన్ కంట్రోల్
సవాలు:
12-జాయింట్ డైనమిక్ బ్యాలెన్సింగ్కు μs-స్థాయి అభిప్రాయం అవసరం; లెగసీ సిస్టమ్ జాప్యం > 100μs అస్థిరతకు కారణమైంది
ఆప్టిమైజేషన్:
-
ఎన్97 + జెనోమై 3.2
-
PREEMPT_RT + ECI ప్యాచ్
-
సర్వో పనుల కోసం Cmdline 2 CPU కోర్లను వేరుచేసింది.
ఫలితాలు:
-
తక్కువ జాప్యం:నియంత్రణ చక్రం 500μs లోపల, జాప్యం ≤ 35μs
-
దృఢత్వం:-20°C రికవరీ పరీక్షలో, జిట్టర్ < ±8μs
-
విస్తరణ:M.2 ద్వారా IMU సెన్సార్; i3-ఆధారిత సొల్యూషన్ కంటే 60% విద్యుత్ ఆదా
విస్తరణ ఎంపికలు
రియల్-టైమ్ పనితీరుపై దృష్టి సారించిన సాంకేతికంగా సామర్థ్యం ఉన్న క్లయింట్ల కోసం, APQ సిఫార్సు చేస్తుందిలైనక్స్ + జెనోమైవిస్తరణ. అవుట్-ఆఫ్-బాక్స్ సౌలభ్యాన్ని ఇష్టపడే తుది-వినియోగదారుల కోసం, APQ కూడా అందిస్తుందిముందే ఇన్స్టాల్ చేయబడిన మరియు ఆప్టిమైజ్ చేయబడిన సిస్టమ్ చిత్రాలుడీబగ్గింగ్ డాక్యుమెంటేషన్తో — విస్తరణ అడ్డంకులను తగ్గించడం.
రోబోలు మాన్యువల్ పనులను భర్తీ చేయడం పెరుగుతున్న కొద్దీ,నిజ-సమయ, స్థిరమైన మరియు ఖర్చు-సమర్థవంతమైన నియంత్రణ వ్యవస్థలువిజయానికి కీలకంగా మారుతోంది. APQ ఇంటిగ్రేటెడ్ హార్డ్వేర్-సాఫ్ట్వేర్ సొల్యూషన్స్ ద్వారా ఈ అవసరాన్ని తీరుస్తోంది మరియు రోబోటిక్ ఎడ్జ్ కంప్యూటింగ్ మరియు మోషన్ కంట్రోల్పై తన దృష్టిని మరింతగా పెంచుకుంటూనే ఉంటుంది - స్థిరమైన, సమర్థవంతమైన మరియు సులభంగా ఇంటిగ్రేటెడ్ ఎంబెడెడ్ ప్లాట్ఫామ్లతో మరిన్ని పారిశ్రామిక క్లయింట్లను శక్తివంతం చేస్తుంది.
మీకు మా కంపెనీ మరియు ఉత్పత్తులపై ఆసక్తి ఉంటే, మా విదేశీ ప్రతినిధి రాబిన్ను సంప్రదించడానికి సంకోచించకండి.
Email: yang.chen@apuqi.com
వాట్సాప్: +86 18351628738
పోస్ట్ సమయం: జూలై-28-2025