ตัวควบคุมปัญญาประดิษฐ์แบบบูรณาการรุ่นเรือธง APQ TER40J-A6 ในการใช้งานกับหุ่นยนต์ฮิวมานอยด์สองขา หุ่นยนต์ฮิวมานอยด์สองขาแสดงถึงจุดสูงสุดของเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์แบบฝังตัว รูปร่างที่คล้ายมนุษย์ทำให้สามารถปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมการทำงานของมนุษย์ได้อย่างราบรื่น ส่งผลให้มีโอกาสในการใช้งานอย่างกว้างขวางในด้านการผลิตทางอุตสาหกรรม บริการเชิงพาณิชย์ และปฏิบัติการพิเศษ อย่างไรก็ตาม ความท้าทายด้านความสมดุลแบบไดนามิกที่เกิดจากโครงสร้างสองขา ทำให้ระบบควบคุมหลักต้องมีประสิทธิภาพสูงกว่าหุ่นยนต์รูปแบบอื่น ๆ โดยจะต้องสามารถประมวลผลการรับรู้ การตัดสินใจ และการควบคุมได้อย่างสมบูรณ์ภายในเวลาเพียงไม่กี่มิลลิวินาที
หลังจากผ่านการประเมินหลายรอบและการตรวจสอบภาคสนามอย่างเข้มงวด ในที่สุดลูกค้าก็ได้เลือก TER40J-A6 ซึ่งเป็นตัวควบคุมระบบอัจฉริยะในตัวที่เป็นผลิตภัณฑ์เรือธงของ APQ มาใช้เป็นแพลตฟอร์มควบคุมหลักสำหรับหุ่นยนต์ฮิวมานอยด์สองขาเจเนอเรชั่นใหม่ของตน
ความต้องการการประมวลผล AI ระดับสูง: หุ่นยนต์ฮิวมานอยด์สองขาต้องประมวลผลโมเดลขนาดใหญ่แบบหลายโหมดแบบเรียลไทม์ที่ขอบระบบ เพื่อปฏิบัติงาน AI ที่ซับซ้อน เช่น การรับรู้สภาพแวดล้อม การทำความเข้าใจความหมาย และการวางแผนงาน ซึ่งต้องการประสิทธิภาพ AI ในระดับพัน TOPSการบันทึกวิดีโอ HD หลายช่องสัญญาณแบบซิงโครไนซ์: หุ่นยนต์ต้องการกล้อง HD หลายตัวเพื่อให้สามารถรับรู้สภาพแวดล้อมได้ 360 องศา ซึ่งต้องใช้ตัวควบคุมที่รองรับอินเทอร์เฟซกล้อง GMSL2 หลายตัวและความสามารถในการซิงโครไนซ์เวลา GNSSการอยู่ร่วมกันของเครือข่ายความเร็วสูงและสัญญาณอุตสาหกรรมแบบเรียลไทม์: จำเป็นต้องใช้ระบบเครือข่ายระดับ 10GbE สำหรับการส่งข้อมูลขนาดใหญ่และการดึงข้อมูลสำหรับการฝึกอบรม พร้อมทั้งรองรับโปรโตคอลอีเธอร์เน็ตแบบเรียลไทม์สำหรับอุตสาหกรรม EtherCAT เพื่อขับเคลื่อนมอเตอร์ข้อต่อทั้งหมดของหุ่นยนต์การควบคุมแบบบูรณาการแบบเรียลไทม์ระหว่างสมองใหญ่และสมองเล็ก: การเดินสองขาต้องอาศัยวงจรควบคุมการเคลื่อนไหวที่สั้นมาก ความล่าช้าในการสื่อสารของสถาปัตยกรรมแบบ "แยกสมองใหญ่และสมองเล็ก" แบบดั้งเดิมไม่สามารถตอบสนองความต้องการแบบเรียลไทม์ของการเคลื่อนที่สองขาที่มีพลวัตสูงได้ ทำให้สถาปัตยกรรมประมวลผลและควบคุมแบบบูรณาการมีความจำเป็นอย่างยิ่งอินเทอร์เฟซการสื่อสารอุตสาหกรรมที่ทันสมัย: ตัวควบคุมจะต้องเชื่อมต่อกับมอเตอร์เซอร์โวข้อต่อ เซ็นเซอร์วัดแรง IMU LiDAR และอุปกรณ์อื่นๆ พร้อมกัน ซึ่งต้องใช้ช่องสัญญาณ CAN FD หลายช่อง พอร์ตอนุกรม GPIO และอินเทอร์เฟซอื่นๆ ที่ครอบคลุมทนทานต่อแรงสั่นสะเทือนสำหรับการทำงานที่มีพลวัตสูง: ในระหว่างการเคลื่อนไหวที่มีพลวัตสูง เช่น การวิ่ง การกระโดด และการเต้นรำ หุ่นยนต์ฮิวมานอยด์สองขาจะเผชิญกับการสั่นสะเทือนและแรงกระแทกอย่างรุนแรง ซึ่งจำเป็นต้องใช้ตัวควบคุมที่มีการออกแบบป้องกันการสั่นสะเทือนที่ยอดเยี่ยมและโครงสร้างส่วนต่อประสานการล็อคที่มีประสิทธิภาพสูง ประสิทธิภาพ AI ระดับ 2070 TFLOPS ผสานการทำงานของสมองขนาดใหญ่และสมองขนาดเล็กเข้าด้วยกัน: TER40J-A6 มาพร้อมกับโมดูลหลัก NVIDIA Jetson Thor T5000 ซึ่งให้ประสิทธิภาพ AI สูงถึง 2070 TFLOPS (FP4 sparse) เมื่อเทียบกับแพลตฟอร์ม Jetson AGX Orin แล้ว ถือเป็นการก้าวกระโดดครั้งสำคัญ ด้วยจำนวนคอร์ CPU ที่มากกว่าและประสิทธิภาพ CPU สูงกว่าประมาณสองถึงสามเท่า พลังการประมวลผลระดับนี้ช่วยให้หุ่นยนต์ฮิวมานอยด์สองขา สามารถรันโมเดลภาพและภาษาขนาดใหญ่ โมเดลการรับรู้แบบหลายโมดอล และอัลกอริธึมการวางแผนงานที่ซับซ้อนได้แบบเรียลไทม์ที่ขอบเครือข่าย ทำให้สามารถประมวลผลอัจฉริยะแบบครบวงจรตั้งแต่ "การรับรู้" ไปจนถึง "การตัดสินใจ" ได้อย่างแท้จริงอินเทอร์เฟซกล้อง GMSL2 8 แบบสำหรับการรับรู้ภาพพาโนรามา: TER40J-A6 มาพร้อมกับอินเทอร์เฟซกล้อง GMSL2 จำนวน 8 ช่อง และรองรับการซิงโครไนซ์เวลา GNSS อินเทอร์เฟซกล้องทั้งแปดช่องนี้สามารถเชื่อมต่อกับกล้อง HD หลายตัวได้โดยตรง ทำให้หุ่นยนต์ฮิวมานอยด์สองขา สามารถรับรู้สภาพแวดล้อมได้รอบทิศทาง 360 องศาโดยไม่มีจุดบอด การซิงโครไนซ์เวลา GNSS ช่วยให้การจัดตำแหน่งแม่นยำยิ่งขึ้นในสตรีมภาพหลายรายการ ให้ข้อมูลคุณภาพสูงสำหรับการทำงานหลัก เช่น การสร้างแผนที่ SLAM การติดตามเป้าหมาย และการหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางแบบไดนามิกสถาปัตยกรรมประมวลผลและควบคุมแบบรวมศูนย์ ขจัดปัญหาการแบ่งแยกระหว่างสมองใหญ่และสมองเล็ก: TER40J-A6 สร้างขึ้นบนแพลตฟอร์ม Jetson Thor โดยวางตำแหน่งให้เป็นตัวควบคุมแบบบูรณาการขนาดใหญ่/ขนาดเล็กที่เป็นเรือธงสำหรับระบบอัจฉริยะแบบฝังตัว มันไม่เพียงแต่ทำหน้าที่ "สมองใหญ่" ในการรับรู้และตัดสินใจด้วย AI เท่านั้น แต่ยังทำหน้าที่ "สมองเล็ก" ในการควบคุมการเคลื่อนไหวแบบเรียลไทม์ผ่านอินเทอร์เฟซการสื่อสารระดับอุตสาหกรรมที่หลากหลาย ทำให้เกิดการออกแบบแบบบูรณาการขนาดใหญ่/ขนาดเล็กอย่างแท้จริง สถาปัตยกรรมนี้ช่วยขจัดความล่าช้าในการควบคุมที่เกิดจากความล่าช้าในการสื่อสารในโซลูชันแบบแยกส่วน "สมองใหญ่ + สมองเล็ก" แบบดั้งเดิม และเป็นรากฐานฮาร์ดแวร์ที่แข็งแกร่งสำหรับการควบคุมแบบเรียลไทม์ที่มีพลวัตสูงในการเคลื่อนที่แบบสองขาการอัปเกรดระบบสื่อสารอุตสาหกรรมแบบครบวงจรเพื่อการเชื่อมต่ออุปกรณ์หลายชนิด: TER40J-A6 ได้รับการอัปเกรดอินเทอร์เฟซอย่างครอบคลุมสำหรับการใช้งานหุ่นยนต์ฮิวมานอยด์สองขา: พอร์ต 10GbE 2 พอร์ต + พอร์ต Gigabit Ethernet อิสระ 4 พอร์ต (พอร์ต Gigabit บางพอร์ตสนับสนุน EtherCAT): พอร์ต 10GbE ช่วยให้สามารถดึงข้อมูลการฝึกอบรมโมเดลขนาดใหญ่ได้อย่างรวดเร็ว ทำให้ได้วัสดุคุณภาพสูงสำหรับการปรับปรุงและเพิ่มประสิทธิภาพอัลกอริธึม AI อย่างต่อเนื่อง พอร์ต Gigabit สามารถใช้สำหรับการสื่อสารเซอร์โวข้อต่อ การเข้าถึง LiDAR และการสื่อสารแบ็กเอนด์ ทำให้สามารถแยกการรับส่งข้อมูลได้โดยไม่เกิดความแออัด; ช่อง CAN FD 4 ช่อง: เชื่อมต่อโดยตรงกับระบบขับเคลื่อนเซอร์โวข้อต่อของหุ่นยนต์ฮิวมานอยด์สองขา เพื่อให้ได้การควบคุมแบบซิงโครไนซ์ความแม่นยำสูงหลายแกน; พอร์ต RS232/RS485 2 ช่อง: เชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วง เช่น เซ็นเซอร์แรงและ IMU ได้อย่างเสถียร; ช่อง GPIO 16 ช่อง: อำนวยความสะดวกในการขยายสำหรับเอาต์พุตสัญญาณเตือน การแสดงสถานะ และอินเทอร์เฟซแอคทูเอเตอร์อื่นๆ; อินเทอร์เฟซ I2C, SPI, TTL, PPS_IN และ PWM เพิ่มเติม 2 ช่อง เพื่อตอบสนองความต้องการการปรับแต่งเชิงลึก; พอร์ต USB 10Gbps 3 ช่อง + พอร์ต USB 5Gbps 1 ช่อง สำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลความเร็วสูง กล้องอุตสาหกรรม โมดูลเสียง เรดาร์ เซ็นเซอร์แรง และอุปกรณ์อื่นๆ; อินเทอร์เฟซจอแสดงผล HDMI 1 ช่อง สำหรับการดีบักและการแสดงภาพในพื้นที่การออกแบบป้องกันการสั่นสะเทือนแบบเต็มรูปแบบสำหรับการทำงานที่มีพลวัตสูง: ในระหว่างการเคลื่อนไหวที่มีพลวัตสูง เช่น การวิ่ง การกระโดด และการเต้นรำ ตัวควบคุมของหุ่นยนต์ฮิวมานอยด์สองขาจะได้รับแรงสั่นสะเทือนและแรงกระแทกสูงอย่างต่อเนื่อง TER40J-A6 มีการออกแบบป้องกันการสั่นสะเทือนอย่างเป็นระบบตลอดทั้งห่วงโซ่ในระดับอินเทอร์เฟซ: อินเทอร์เฟซกล้อง GMSL มีโครงสร้างล็อคแบบสลักในตัวเพื่อให้มั่นใจได้ถึงการเชื่อมต่อที่ปลอดภัยสำหรับกล้อง HD หลายตัวในระหว่างการเคลื่อนไหวที่รุนแรง; อินเทอร์เฟซเครือข่ายใช้ฟอร์มแฟคเตอร์ Mini I/O และมีกลไกการล็อคเช่นกัน ซึ่งให้ความต้านทานต่อการสั่นสะเทือนที่เหนือกว่าเมื่อเทียบกับขั้วต่อ RJ45 แบบดั้งเดิม; อินเทอร์เฟซ USB มีตำแหน่งสำหรับยึดด้วยสกรูรอบพอร์ต ทำให้สามารถเสริมความแข็งแรงของสายเคเบิลได้ด้วยการยึด; โครงสร้างอินเทอร์เฟซที่สมบูรณ์นี้ทำให้มั่นใจได้ว่าตัวควบคุมสามารถรองรับหุ่นยนต์ต้นแบบได้อย่างเสถียรในการดำเนินการเคลื่อนไหวที่ซับซ้อน มีพลวัตสูง และมีแรงกระแทกสูง เช่น การเต้นรำและการตีลังกา การขยายระบบไร้สายและความน่าเชื่อถือระดับอุตสาหกรรม: TER40J-A6 รองรับสล็อต M.2 Key-M สำหรับการขยายหน่วยความจำด้วย NVMe SSD, สล็อต M.2 Key-B สำหรับการขยายโมดูล 4G/5G และสล็อต M.2 Key-E สำหรับการขยายโมดูล Wi-Fi/Bluetooth มีช่องสำหรับดีบักและแฟลชเฟิร์มแวร์ รวมถึงช่องเสียบซิมการ์ดอยู่ด้านข้างเพื่อความสะดวกในการบำรุงรักษาและอัปเกรด ตัวเครื่องมีขนาดเพียง 168.2 × 130 × 72.6 มม. ใช้ระบบระบายความร้อนด้วยพัดลมแบบแอคทีฟอัจฉริยะ รองรับแรงดันไฟฟ้าขาเข้า 12–28 VDC มีช่วงอุณหภูมิการทำงาน -20 ถึง 50°C และช่วงอุณหภูมิการจัดเก็บ -40 ถึง 80°C และผ่านการทดสอบการสั่นสะเทือนและแรงกระแทกอย่างเข้มงวด ก้าวข้ามขีดจำกัดของการประมวลผลอย่างสมบูรณ์: ด้วยประสิทธิภาพ AI ระดับสูงถึง 2070 TFLOPS ทำให้โมเดลขนาดใหญ่แบบมัลติโมดอลสามารถทำงานได้แบบเรียลไทม์ที่ขอบระบบ ความเร็วในการตอบสนองสำหรับงาน AI ที่ซับซ้อน เช่น การรับรู้สภาพแวดล้อม การทำความเข้าใจความหมาย และการวางแผนงาน ได้ก้าวกระโดดอย่างเห็นได้ชัดเมื่อเทียบกับโซลูชันแบบดั้งเดิม ซึ่งเป็นรากฐานการประมวลผลที่ทรงพลังสำหรับหุ่นยนต์ฮิวมานอยด์สองขาที่จะพัฒนาจากเพียงแค่ "เดินได้" ไปสู่ "สามารถคิดและตัดสินใจได้"การรวมระบบประมวลผลสมองขนาดใหญ่และขนาดเล็กเข้าด้วยกัน โดยมีเวลาหน่วงในการควบคุมเกือบเป็นศูนย์: สถาปัตยกรรมประมวลผลและควบคุมแบบบูรณาการของแพลตฟอร์ม Jetson Thor ช่วยขจัดความล่าช้าในการสื่อสารของโซลูชันแบบแยกส่วน "สมองใหญ่ + สมองเล็ก" แบบดั้งเดิมได้อย่างสมบูรณ์ คำสั่งควบคุมการเคลื่อนไหวสำหรับการเดินสองขา สามารถดำเนินการตั้งแต่การรับรู้ไปจนถึงการปฏิบัติการได้ภายในเวลาไม่กี่นาโนวินาที ซึ่งช่วยเพิ่มเสถียรภาพในการเดินและความเร็วในการตอบสนองแบบไดนามิกได้อย่างมากการรับรู้ภาพแบบพาโนรามาที่ปราศจากจุดบอด: อินเทอร์เฟซกล้อง GMSL2 จำนวน 8 ตัว ผสานกับการซิงโครไนซ์เวลา GNSS ช่วยให้สามารถรับภาพและจัดเรียงเวลาของสตรีมภาพ HD หลายรายการได้อย่างแม่นยำ ทำให้หุ่นยนต์มีขีดความสามารถในการรับรู้แบบ 360 องศา ครอบคลุมความต้องการในสถานการณ์ที่หลากหลาย เช่น การจดจำภูมิประเทศที่ซับซ้อน การหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางแบบไดนามิก และการติดตามเป้าหมายทั้งการสื่อสารความเร็วสูงและการควบคุมแบบเรียลไทม์: พอร์ต 2× 10GbE ช่วยให้การรวมข้อมูลวิดีโอ HD และข้อมูลการรับรู้ความเร็วสูงเป็นไปได้อย่างรวดเร็ว ทำให้สามารถดึงข้อมูลการฝึกอบรมสำหรับโมเดลขนาดใหญ่ได้อย่างรวดเร็ว และรองรับการปรับปรุงอัลกอริธึม AI อย่างต่อเนื่อง พอร์ต 4× GbE รองรับ EtherCAT ทำให้สามารถควบคุมมอเตอร์ข้อต่อแบบเรียลไทม์ได้ในระดับไมโครวินาทีระบบป้องกันการสั่นสะเทือนแบบเต็มรูปแบบสำหรับงานที่มีการเคลื่อนไหวสูง: มาตรการป้องกันการสั่นสะเทือนหลายประการ—รวมถึงขั้วต่อ GMSL แบบล็อคด้วยสลัก พอร์ตเครือข่าย Mini I/O แบบล็อคได้ และตำแหน่งยึดด้วยสกรูรอบอินเทอร์เฟซ USB—ช่วยให้มั่นใจได้ว่าตัวควบคุมจะทำงานได้อย่างเสถียรในระหว่างการเคลื่อนไหวที่มีพลวัตสูง เช่น การวิ่ง การกระโดด และการเต้นรำ ซึ่งเป็นการแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในโซลูชันแบบดั้งเดิมที่การสั่นสะเทือนทำให้เกิดการหลวมของอินเทอร์เฟซและการหยุดชะงักของสัญญาณชั่วขณะการรวมอุปกรณ์หลายชนิดไว้ในแพลตฟอร์มเดียว ช่วยลดความซับซ้อนของสถาปัตยกรรมระบบได้อย่างมาก: อินเทอร์เฟซที่หลากหลาย รวมถึง CAN FD 4 ช่อง, RS232/485 2 ช่อง, GPIO 16 ช่อง และ I2C/SPI/PPS ช่วยให้สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆ ได้บนแพลตฟอร์มเดียว เช่น เซอร์โวข้อต่อ เซ็นเซอร์วัดแรง IMU LiDAR กล้อง HD และอุปกรณ์อื่นๆ การติดตั้งระบบอย่างสมบูรณ์สามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้โมดูลเสริมเพิ่มเติม ซึ่งช่วยลดความซับซ้อนในการรวมระบบและต้นทุน BOM ได้อย่างมาก 
