Бо пешрафтҳои технологӣ ва ҳамкории саросарии соҳа, соли 2025 ба таври васеъ ҳамчун "Соли робототехника" маъруф аст. Тамоми соҳаи робототехника рушди босуръатро аз сар мегузаронад ва сенарияҳои гуногуни татбиқ роҳҳои гуногуни технологӣ ва талаботро барои нармафзор ва сахтафзор ба вуҷуд меоранд. Дар натиҷа, талабот ва усулҳои татбиқ барои идоракунии ҳаракат дар вақти воқеӣ гуногунанд. Бо истифода аз фаҳмиши амиқи бахши робототехника, APQ роҳҳои ҳалли мақсадноки беҳсозии идоракунии вақти воқеиро таҳия кардааст.
01
Роҳҳои гуногуни технологияи роботӣ ва интихоби платформаи коркард
Роботҳои дупоядори гуманоид дорои тарҳи монанд ба инсон мебошанд, ки аз ҷиҳати мутобиқшавӣ ба релефи мураккаб ва амалиётҳои ҳамоҳангшудаи тамоми бадан бартарӣ доранд. Ин роботҳо одатан аз 38 то 70 меҳвари идоракунии ҳаракатро талаб мекунанд, ки ин маънои талаботи хеле баланди вақти воқеӣ ва давраҳои идоракуниро то 1000 Гц дорад. APQ барои қонеъ кардани ин талаботҳои вақти воқеӣ аз протсессорҳои баландсифати X86 бо танзими нармафзор истифода мебарад.
Баръакс, роботҳои чархдор ё навъи пойгоҳ тарҳи сабуктари шассиро қабул мекунанд, ки бартариҳои бештарро дар назорати хароҷот, самаранокии ҳаракат ва мӯҳлати кори батарея пешниҳод мекунанд. Ин роботҳо одатан тақрибан 30 дараҷаи озодӣ ва талаботи камтар барои ҳисоббарории вақти воқеӣ доранд, аммо ба истеъмоли нерӯи барқ ҳассостаранд. Барои ин категория, APQ аз платформаҳои камқувват ва арзон, ба монанди Intel® N97 ё J6412, барои сохтани роҳҳои ҳалли пурра истифода мебарад. Ин самаранокии нерӯи барқ ва хароҷотро мувозинат мекунад ва ҳамзамон аз экосистемаи бойи таҳияи платформаи X86 барои қонеъ кардани талаботи қатъӣ барои иҷрои воқеии системаҳои идоракунӣ, устуворӣ, ҳамгироӣ ва паймонкорӣ истифода мебарад.
02
Таҳқиқоти парвандаи беҳсозии идоракунии вақти воқеии EtherCAT аз APQ
Заминаи дархост
Роботҳои чархдор/асосӣ одатан дар идоракунии мураккаби траектория, пайвасткунии бисёрмеҳварӣ, ҳаракати бо биниш идорашаванда ва барномаҳои шабеҳ истифода мешаванд. Системаҳои идоракунии онҳо бояд инҳоро дастгирӣ кунанд:
-
Алоқаи автобусии баландсуръати EtherCATбарои идоракунии сервои ҳамоҳангшуда
-
Системаи амалиётии сахти вақти воқеӣбарои вокуниши зермиллисония
-
Тарроҳии саноатии компактӣмувофиқ барои ноқилҳои сахт ё фазои шкаф
-
Портҳои васеъшавандааз ҷумла портҳои сериалӣ ва LAN барои ҳамгироии гуногуни периферӣ
Як муштарӣ, ки роботи бисёрмеҳварро таҳия мекард, ба дастгирии EtherCAT ва иҷрои баланди вақти воқеӣ ниёз дошт. Бо вуҷуди ин, санҷиш бо платформаи N97 ва драйверҳои серво нишон дод, ки давраи муоширати EtherCAT наметавонад аз 50μs камтар бирасад, ки ин барои истеҳсоли оммавӣ монеаи ҷиддӣ эҷод мекунад.
Усули беҳсозии вақти воқеӣ
Бо истифода аз платформаҳои N97 ва J6412, APQ танзими пурраи сатҳи системаро дар вақти воқеӣ иҷро кард. Намунаи раванд барои платформаи N97:
1. Гузариш ба OS ба Linux Xenomai Environment:
-
Ubuntu 20.04 + Linux Kernel 5.15
-
Патчи вақти воқеӣ: Xenomai 3.2 (бо LinuxCNC мувофиқ аст)
-
Мутобиқат барои ниёзҳои меросии муштарӣ санҷида шуд (Kernel 4.19 + Xenomai 3.1)
Қадамҳои танзими вақти воқеӣ:
а) Танзими BIOS
б) Беҳсозии параметрҳои ядро дар вақти воқеӣ (ECI)
в) Танзими параметрҳои Cmdline (ECI)
г) Танзими амиқи сатҳи системаи амалиётӣ
д) Андозагирии таъхир/ҷиттер
2. Ҷараёни кории санҷиши стандартии вақти воқеӣ:
-
Асбобҳо:Модулҳои санҷиши таъхир, санҷиши соат, LinuxCNC
-
Ҳадафҳо:
-
Таъхир: Таъхири максималӣ <40μs
-
Санҷиши соат: Дрифт ≈ 0 (сутуни 3 дар натиҷа ба сифр наздик аст)
-
-
Иҷро:Давраҳои сершумори санҷиш дар саросари партияҳои сахтафзор (аз ҷумла J6412 ҳамчун муқоиса)
Натиҷаи санҷиш:
Дар муҳити Linux Xenomai, вақти давраи идоракунӣ ва ларзиш ба таври назаррас беҳтар шуд. Таъхир дар тӯли тамоми вақт аз 40 мкс камтар монд, дар ҳоле ки дрифти санҷиши соат ба сифр наздик шуд - ки ба талаботи барнома ҷавобгӯ буд.
Натиҷаҳои татбиқи воқеӣ
Идоракунии бозуи роботии бисёрмеҳварӣ
Мушкилот:
Кафшери ҳамоҳангшудаи 8-меҳварӣ ҳамоҳангсозии сатҳи μs-ро талаб мекард; роҳҳои ҳалли анъанавӣ боиси хатогиҳои дрейф ва траектория гардиданд.
Беҳсозӣ:
-
J6412 бо Ubuntu 20.04 + Xenomai 3.2
-
4x Gigabit LAN мустақиман ба сервои EtherCAT
-
Ядроҳои коркарди вақти воқеӣ барои Isolcpus
Натиҷаҳо:
-
Дақиқии ҳамоҳангсозӣ:Фишори санҷиши соат ≤ 0.05μs; Инҳирофи максималии траектория < 0.1 мм
-
Кафолати вақти воқеӣ:72 соат кори пайваста, таъхири авҷи ≤ 38μs
-
Кам кардани хароҷот:35% арзонтар аз ҳалли i5, 60% камтар қувват
Роботи чорпоя бо идоракунии ҳаракати саг
Мушкилот:
Мувозинати динамикии 12-буғум ба фикру мулоҳизаи сатҳи μs ниёз дошт; таъхири системаи кӯҳна > 100μs боиси ноустуворӣ гардид
Беҳсозӣ:
-
N97 + Ксеномай 3.2
-
PREEMPT_RT + ECI патч
-
Cmdline 2 ядрои CPU-ро барои вазифаҳои серво ҷудо кард
Натиҷаҳо:
-
Таъхири паст:Давраи идоракунӣ дар дохили 500μs, таъхир ≤ 35μs
-
Устуворӣ:Дар озмоиши барқароршавӣ дар ҳарорати -20°C, ларзиш < ±8μs
-
Имконияти васеъшавӣ:Сенсори IMU тавассути M.2; 60% сарфаи энергия дар муқоиса бо ҳалли i3
Имконоти ҷойгиркунӣ
Барои муштариёни аз ҷиҳати техникӣ қобилиятнок, ки ба иҷрои вақти воқеӣ нигаронида шудаанд, APQ тавсия медиҳадLinux + Xenomaiҷойгиркунӣ. Барои корбарони ниҳоӣ, ки қулайии берун аз қуттӣро афзалтар медонанд, APQ инчунин пешниҳод мекунадтасвирҳои системавии пешакӣ насбшуда ва оптимизатсияшудабо ҳуҷҷатҳои ислоҳи хатогиҳо - кам кардани монеаҳои ҷойгиркунӣ.
Бо он ки роботҳо корҳои дастиро бештар иваз мекунанд,системаҳои назоратии вақти воқеӣ, устувор ва камхарҷбарои муваффақият муҳим мегардад. APQ ин ниёзро тавассути роҳҳои ҳалли сахтафзор-нармафзори муттаҳидшуда қонеъ мекунад ва минбаъд низ таваҷҷӯҳи худро ба ҳисоббарории канори роботӣ ва идоракунии ҳаракат тақвият медиҳад ва ба мизоҷони бештари саноатӣ бо платформаҳои дарунсохти устувор, самаранок ва ба осонӣ муттаҳидшуда имкон медиҳад.
Агар шумо ба ширкат ва маҳсулоти мо таваҷҷӯҳ дошта бошед, бо намояндаи хориҷии мо, Робин, тамос гиред.
Email: yang.chen@apuqi.com
WhatsApp: +86 18351628738
Вақти нашр: 28 июли соли 2025