กรณีศึกษาการประยุกต์ใช้: APQ TER30R-A2 สำหรับหุ่นยนต์สี่ขา ด้วยการเคลื่อนที่เลียนแบบธรรมชาติและความสามารถในการปรับตัวเข้ากับภูมิประเทศที่ซับซ้อนได้ดี หุ่นยนต์สี่ขาจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการตรวจสอบพลังงาน การลาดตระเวนรักษาความปลอดภัยสาธารณะ การดับเพลิงและกู้ภัย และการเฝ้าระวังในนิคมอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตาม ในการใช้งานจริง ระบบควบคุมการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์เหล่านี้ต้องเผชิญกับความท้าทายหลายประการ ตัวควบคุมต้องคงความเสถียรภายใต้การสั่นสะเทือนความถี่สูงและการเปลี่ยนแปลงท่าทางอย่างฉับพลัน ต้องประสานการทำงานของมอเตอร์ข้อต่อมากกว่า 12 ตัวด้วยความแม่นยำสูง และต้องติดตั้งระบบประมวลผลประสิทธิภาพสูงลงในช่องว่างภายในตัวหุ่นยนต์ที่มีพื้นที่จำกัดมาก ซึ่งทุกมิลลิเมตรมีความสำคัญ
หลังจากผ่านการประเมินผลิตภัณฑ์หลายรอบและการทดสอบภาคสนามอย่างเข้มงวด ลูกค้าได้เลือกตัวควบคุมการเคลื่อนไหวอัจฉริยะแบบฝังตัว APQ TER30R-A2 ที่มีลักษณะคล้าย "สมองส่วนซีรีเบลลัม" เป็นหน่วยควบคุมการเคลื่อนไหวหลักสำหรับหุ่นยนต์สี่ขาเจเนอเรชั่นถัดไป
ข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับการควบคุมการเคลื่อนไหวแบบเรียลไทม์: การวิ่ง การกระโดด และการหมุนตัว ล้วนต้องการรอบการควบคุมที่เข้มงวด ที่ความถี่ควบคุม 1,000 เฮิรตซ์ ค่าความคลาดเคลื่อนของระบบต้องต่ำกว่า 20 ไมโครวินาที เพื่อให้มั่นใจได้ถึงการซิงโครไนซ์ที่แม่นยำและราบรื่นในข้อต่อหลายๆ ข้อการบูรณาการอุปกรณ์หลายอินเทอร์เฟซ ระบบนี้ต้องเชื่อมต่อ LiDAR, กล้องวัดความลึก, IMU, มอเตอร์ข้อต่อมากกว่า 12 ตัว และเซ็นเซอร์หลายตัวพร้อมกัน ซึ่งต้องใช้ตัวควบคุมที่มีทรัพยากร I/O ระดับอุตสาหกรรมจำนวนมากข้อจำกัดด้านพื้นที่ที่กะทัดรัดเป็นพิเศษ: พื้นที่ภายในลำตัวและข้อต่อของหุ่นยนต์มีจำกัดอย่างมาก ตัวควบคุมจึงต้องส่งมอบประสิทธิภาพที่ต้องการในรูปแบบที่บางเฉียบและกะทัดรัด เพื่อให้มีพื้นที่เหลือสำหรับแบตเตอรี่ เซ็นเซอร์ และโมดูลการทำงานอื่นๆทนทานต่อแรงสั่นสะเทือนและแรงกระแทก: ในระหว่างการวิ่ง กระโดด และการเคลื่อนที่ผ่านสิ่งกีดขวาง หุ่นยนต์จะสัมผัสกับการสั่นสะเทือนและแรงกระแทกอย่างรุนแรงอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการออกแบบแบบบูรณาการในระดับแผงวงจรเพื่อป้องกันไม่ให้ตัวเชื่อมต่อหลวมเนื่องจากการสั่นสะเทือนการประมวลผล AI ที่ขอบเครือข่ายแบบน้ำหนักเบา: นอกจากนี้ ตัวควบคุมยังต้องการความสามารถในการประมวลผล AI บนอุปกรณ์ปลายทาง เพื่อเรียกใช้อัลกอริธึมขนาดเล็กสำหรับการจดจำภูมิประเทศ การหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางแบบไดนามิก และฟังก์ชันอัจฉริยะอื่นๆ ที่คล้ายกัน ระบบควบคุมการเคลื่อนที่ความแม่นยำสูงด้วยการซิงโครไนซ์ 36 แกน: TER30R-A2 ใช้โปรเซสเซอร์ Rockchip RK3588 แบบอ็อกตาคอร์ 64 บิต พร้อมหน่วยประมวลผล NPU 6 TOPS ในตัว รองรับการควบคุมแบบซิงโครไนซ์ได้สูงสุด 36 แกน ที่ความถี่ควบคุม 1,000 เฮิรตซ์ ค่าความคลาดเคลื่อนของระบบยังคงต่ำกว่า 20 ไมโครวินาที ไม่ว่าจะเป็นการประสานงานข้อต่อหลายข้อขณะวิ่ง การเลี้ยวอย่างรวดเร็ว หรือการเคลื่อนที่บนภูมิประเทศที่ซับซ้อน ตัวควบคุมจะให้การควบคุมการเคลื่อนไหวที่แม่นยำและราบรื่น ทำให้เป็นพื้นฐานที่มั่นคงและเชื่อถือได้สำหรับการทำงานของหุ่นยนต์สี่ขาแบบไดนามิก พอร์ต I/O ที่ครบครันเพื่อการเชื่อมต่ออุปกรณ์หลายชนิด: TER30R-A2 มีสถาปัตยกรรม I/O ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับระบบหุ่นยนต์สี่ขา โดยรวมเอาไดรฟ์ข้อต่อ อุปกรณ์รับรู้ เครือข่ายอุตสาหกรรม และอินเทอร์เฟซแอคทูเอเตอร์ไว้ในคอนโทรลเลอร์เดียว• พอร์ต CAN FD จำนวน 4 ช่อง: เชื่อมต่อโดยตรงกับมอเตอร์ข้อต่อมากกว่า 12 ตัวและระบบขับเคลื่อนเพื่อการควบคุมแบบซิงโครไนซ์หลายแกนที่มีความแม่นยำสูง • พอร์ต Gigabit Ethernet 3 พอร์ต: รองรับ EtherCAT สำหรับการสื่อสาร Ethernet ระดับอุตสาหกรรมแบบเรียลไทม์และแม่นยำ • พอร์ต 2.5GbE จำนวน 1 พอร์ต + พอร์ต GbE จำนวน 1 พอร์ต: พอร์ต 2.5GbE ให้การเชื่อมต่อความเร็วสูงกับตัวควบคุมการรับรู้ ในขณะที่พอร์ต GbE รองรับการป้อนข้อมูลจุดเมฆ LiDAR • พอร์ต USB 8 ช่อง (USB 5Gbps Type-C 3 ช่อง, USB 2.0 Type-C 1 ช่อง และหัวต่อ USB 2.0 ภายใน 4 ช่อง): รองรับการเชื่อมต่ออุปกรณ์ LiDAR, กล้องวัดความลึก, เครื่องมือสำหรับการติดตั้ง และอุปกรณ์ต่อพ่วงอื่นๆ พร้อมกันได้ • พอร์ตอนุกรม RS-232/RS-485 แบบสลับได้ 4 พอร์ต: การเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้สำหรับ IMU เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก และอุปกรณ์ต่อพ่วงอื่นๆ • ช่องสัญญาณ GPIO 8 ช่อง + ช่องสัญญาณ PWM 2 ช่อง: ขยายการใช้งานได้อย่างยืดหยุ่นสำหรับการควบคุมแสงสว่าง สัญญาณเตือน และอินเทอร์เฟซแอคทูเอเตอร์อื่นๆ • ช่องต่อ HDMI 1 ช่อง + ช่องต่อเสียง 1 ช่อง: สะดวกสำหรับการตั้งค่าและการแสดงสถานะในพื้นที่ ดีไซน์กะทัดรัดเป็นพิเศษเพื่อความยืดหยุ่นในการผสานรวม: ตัวควบคุมมีขนาดกะทัดมาก เพียง 118.2 มม. × 128.5 มม. × 35 มม. โดยมีความหนาประมาณเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางของเหรียญ ตัวเรือนอะลูมิเนียมทั้งหมดรองรับการติดตั้งแบบยึดด้วยขายึด และสามารถติดตั้งเข้ากับลำตัวหรือช่องข้อต่อของหุ่นยนต์ได้อย่างง่ายดาย ช่วยประหยัดพื้นที่อันมีค่าสำหรับแบตเตอรี่ เซ็นเซอร์ และโมดูลอื่นๆ การออกแบบหน่วยความจำและพื้นที่จัดเก็บข้อมูลแบบรวมอยู่ในตัวช่วยลดความเสี่ยงจากการหลวมของขั้วต่อที่เกิดจากการสั่นสะเทือน ทำให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่เสถียรในระหว่างการวิ่งแบบไดนามิกและภารกิจในภูมิประเทศที่ซับซ้อนการขยายเครือข่ายไร้สายสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย: ตัวควบคุมนี้มีช่องเสียบ M.2 Key-B (USB 5Gbps, รูปแบบ 3042/3052 พร้อมช่องเสียบ Nano-SIM) สำหรับโมดูล 4G/5G และช่องเสียบ M.2 Key-E (PCIe 2.0 ×1 + USB 2.0) สำหรับโมดูล Wi-Fi/Bluetooth ไม่ว่าจะติดตั้งในสถานีไฟฟ้าย่อยระยะไกลหรือสำหรับการลาดตระเวนในนิคมอุตสาหกรรมในเมือง ก็ช่วยให้สามารถเชื่อมต่อกับแพลตฟอร์มคลาวด์และศูนย์บัญชาการได้แบบเรียลไทม์ความน่าเชื่อถือระดับอุตสาหกรรมสำหรับการทำงานแบบไดนามิกที่มีความเข้มข้นสูง: TER30R-A2 ได้รับการออกแบบมาสำหรับสภาพแวดล้อมของหุ่นยนต์เคลื่อนที่ที่มีการสั่นสะเทือนและแรงกระแทกสูง พร้อมทั้งรองรับการทำงานในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง ช่วงแรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่กว้าง และการบำรุงรักษาในสถานที่ที่สะดวก• อุณหภูมิในการใช้งาน: -10°C ถึง 50°C; อุณหภูมิในการจัดเก็บ: -40°C ถึง 80°C • ผ่านการทดสอบการสั่นสะเทือนแบบสุ่ม 3G และแรงกระแทก 30G เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่เชื่อถือได้ระหว่างการวิ่ง กระโดด และการข้ามสิ่งกีดขวาง • อินพุตช่วงกว้าง 12-28 VDC รองรับระบบแบตเตอรี่หุ่นยนต์ที่มีแรงดันไฟฟ้าแตกต่างกัน • แผงด้านหน้าประกอบด้วยสวิตช์เปิด/ปิด ปุ่มกู้คืนระบบ ปุ่มรีเซ็ตระบบ และไฟแสดงสถานะ เพื่อการติดตั้งและบำรุงรักษาในสถานที่อย่างมีประสิทธิภาพ การควบคุมการเคลื่อนไหวที่แม่นยำและราบรื่น: วงจรควบคุมความถี่ 1,000 เฮิรตซ์ พร้อมความคลาดเคลื่อนของระบบต่ำกว่า 20 ไมโครวินาที ช่วยให้สามารถควบคุม 36 แกนได้อย่างแม่นยำ ขับเคลื่อนมอเตอร์ข้อต่อต่างๆ เพื่อการวิ่ง กระโดด และเลี้ยวที่เป็นธรรมชาติ ในขณะที่รักษาสมดุลของท่าทางบนพื้นผิวที่ซับซ้อน การรวมอุปกรณ์หลายชนิดไว้ในเครื่องเดียว: พอร์ต CAN-FD 4 ช่อง, พอร์ต Ethernet ที่รองรับ EtherCAT 3 ช่อง, พอร์ต USB 8 ช่อง และพอร์ตอนุกรม 4 ช่อง ช่วยให้สามารถเชื่อมต่อมอเตอร์ข้อต่อ, LiDAR, กล้องวัดความลึก, IMU และอุปกรณ์อื่นๆ ได้โดยตรงโดยไม่ต้องใช้โมดูลเสริมเพิ่มเติม ซึ่งช่วยลดความซับซ้อนของสถาปัตยกรรมระบบได้อย่างมาก. การติดตั้งแบบกะทัดรัดช่วยประหยัดพื้นที่อันมีค่า: ขนาดกะทัดรัดเป็นพิเศษ 118.2 มม. × 128.5 มม. × 35 มม. สามารถติดตั้งภายในลำตัวหุ่นยนต์ได้อย่างง่ายดาย ทำให้มีพื้นที่เหลือสำหรับแบตเตอรี่ เซ็นเซอร์ และโมดูลการทำงานอื่นๆ มากขึ้นมีความเสถียรและเชื่อถือได้ภายใต้การเคลื่อนไหวที่มีความเข้มข้นสูง: การออกแบบแบบบูรณาการระดับบอร์ดช่วยลดความเสี่ยงในการเชื่อมต่อที่เกี่ยวข้องกับการสั่นสะเทือน ในขณะที่การตรวจสอบการสั่นสะเทือน 3G และแรงกระแทก 30G ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่เชื่อถือได้ระหว่างการวิ่ง การกระโดด และการข้ามสิ่งกีดขวาง การประมวลผล AI บนอุปกรณ์ปลายทางที่มีน้ำหนักเบา: หน่วยประมวลผล NPU 6 TOPS แบบบูรณาการรองรับการประมวลผล AI บนอุปกรณ์ปลายทางที่มีน้ำหนักเบาสำหรับการจดจำภูมิประเทศ การหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางแบบไดนามิก และฟังก์ชันที่คล้ายคลึงกัน ซึ่งเป็นรากฐานการคำนวณสำหรับหุ่นยนต์สี่ขาในการพัฒนาจากการเคลื่อนที่อัตโนมัติไปสู่การตัดสินใจอัตโนมัติ 
