Tehnologiýa taýdan öňegidişlikler we pudak boýunça hyzmatdaşlyk bilen 2025-nji ýyl giňden "Robototehnika ýyly" hökmünde kabul edilýär. Tutuş robototehnika pudagy güýçli ösüşe eýe bolýar, dürli ulanyş senariýleri dürli tehnologik ýollary we programma üpjünçiligine we enjamlara bolan talaplary döredýär. Netijede, real wagt hereketini dolandyrmak üçin talaplar we durmuşa geçirmek usullary tapawutlanýar. Robototehnika pudagyny çuňňur düşünmek arkaly APQ maksada gönükdirilen real wagt dolandyryş optimizasiýa çözgütlerini işläp düzdi.
01
Robot tehnologiýasynyň dürli ugurlary we gaýtadan işlemek platformasyny saýlamak
Iki aýakly adam şekilli robotlar çylşyrymly ýerlere we tutuş bedeniň utgaşdyrylan operasiýalaryna uýgunlaşmakda ajaýyp bolan adam şekilli dizaýna eýedir. Bu robotlar adatça hereket dolandyryşynyň 38-den 70 okuna çenli oklaryny talap edýär, bu bolsa örän ýokary real wagt talaplaryny we 1000 Gts çenli dolandyryş sikllerini aňladýar. APQ bu real wagt talaplaryny kanagatlandyrmak üçin programma üpjünçiligini sazlamak bilen ýokary öndürijilikli X86 prosessorlaryny ulanýar.
Tersine, tigirli ýa-da esas görnüşli robotlar has ýeňil şassi dizaýnyny kabul edýärler, bu bolsa çykdajylary dolandyrmakda, hereket netijeliliginde we batareýanyň ömründe has uly artykmaçlyklary hödürleýär. Bularyň adatça erkinligi 30 derejä golaý we real wagt hasaplamalaryna bolan isleg pes, ýöne energiýa sarp edilişine has duýgur. Bu kategoriýa üçin APQ doly çözgütleri döretmek üçin Intel® N97 ýa-da J6412 ýaly pes energiýa sarp edýän, arzan platformalary ulanýar. Bu bolsa, dolandyryş ulgamynyň real wagt öndürijiligi, durnuklylygy, integrasiýasy we ykjamlygy üçin berk talaplary kanagatlandyrmak üçin X86 platformasynyň baý ösüş ekosistemasyndan peýdalanyp, energiýa netijeliligini we çykdajylary deňleşdirýär.
02
APQ-nyň EtherCAT-nyň real wagt dolandyryşyny optimizirlemek boýunça mysaly
Programmanyň geçmişi
Tekerli/esasy robotlar, adatça, çylşyrymly traýektoriýa dolandyryşynda, köp okly baglanyşykda, görme arkaly dolandyrylýan hereketde we şuňa meňzeş ulanylyşlarda ulanylýar. Olaryň dolandyryş ulgamlary aşakdakylary goldamaly:
-
EtherCAT ýokary tizlikli awtobus aragatnaşygysinhronlaşdyrylan servo dolandyryş üçin
-
Gaty real wagt režimli operasion ulgammillisekunddan aşak jogap üçin
-
Kompakt senagat dizaýnyberk simler ýa-da şkaf giňişligi üçin amatly
-
Giňeldilip bilinýän portlardürli periferik integrasiýa üçin köp sanly seriýaly we LAN portlaryny öz içine alýar
Köp okly robot işläp düzýän bir müşderi EtherCAT goldawyny we ýokary real wagt öndürijiligini talap edýärdi. Şeýle-de bolsa, N97 platformasy we serwo sürüjileri bilen geçirilen synaglar EtherCAT aragatnaşyk sikliniň 50μs-den aşak ýetip bilmejekdigini görkezdi, bu bolsa köpçülikleýin önümçilik üçin möhüm päsgelçilik döretdi.
Real Wagt Optimizasiýa Usuly
N97 we J6412 platformalaryny ulanyp, APQ doly ulgam derejesindäki real wagt sazlamasyny ýerine ýetirdi. N97 platformasy üçin mysal proses:
1. OS Linux Ksenomai gurşawyna geçiň:
-
Ubuntu 20.04 + Linux ýadrosy 5.15
-
Real wagt patch: Xenomai 3.2 (LinuxCNC bilen utgaşykly)
-
Müşderiniň köne zerurlyklary üçin gabat gelýänligi synagdan geçirildi (Kernel 4.19 + Xenomai 3.1)
Real wagt sazlama ädimleri:
a) BIOS sazlamasy
b) Real wagt ýadro parametrlerini optimizirlemek (ECI)
c) Cmdline parametrlerini sazlamak (ECI)
d) Operasion ulgamyň çuňňur özleşdirilmegi
e) Gijikme/Titreme ölçegleri
2. Standart real wagt synag iş akymy:
-
Gurallar:Gijikme, Sagat synagy, LinuxCNC synag modullary
-
Nyşanlar:
-
Gijikme: Maksimum gijikme < 40μs
-
Sagat synagy: Drift ≈ 0 (netijede 3-nji sütün nola ýakyn)
-
-
Ýerine ýetiriliş:Enjamlaryň dürli tapgyrlarynda synaglaryň köp tapgyry (deňeşdirme hökmünde J6412-ni goşmak bilen)
Synag netijesi:
Linux Xenomai gurşawynda dolandyryş sikliniň wagty we jitteri ep-esli gowulaşdy. Gijä galmak 40μs-den aşakda galdy, sagat synagynyň drifti bolsa nola golaýlady - bu programma talaplaryny kanagatlandyrdy.
Hakyky Dünýäde Ulanyş Netijeleri
Köp okly robot gol dolandyryşy
Kynçylyk:
8 okly sinhronizirlenen kebşirleme μs derejeli sinhronizasiýany talap edýärdi; däp bolan çözgütler sürüşme we traýektoriýa ýalňyşlyklaryna sebäp bolýardy.
Optimizasiýa:
-
J6412 Ubuntu 20.04 + Xenomai 3.2 bilen
-
4x Gigabit LAN göni EtherCAT serwo ulgamyna
-
Isolcpus-yň aýratyn real wagt işleme ýadrolary
Netijeler:
-
Sinhronizasiýa takyklygy:Sagat synagynyň sürüşmesi ≤ 0.05μs; Maksimum traýektoriýa çyzygy < 0.1mm
-
Real wagt kepilligi:72 sagat üznüksiz işleýiş, iň ýokary gijikme ≤ 38μs
-
Çykdajylaryň azaldylmagy:i5 çözgüdinden 35% arzan baha, 60% az energiýa
Dört aýakly robot it hereketini dolandyrmak
Kynçylyk:
12-bogunly dinamiki deňagramlylyk üçin μs derejeli teselli gerekdi; köne ulgamyň gijikmegi > 100μs durnuksyzlyga sebäp boldy
Optimizasiýa:
-
N97 + Ksenomai 3.2
-
PREEMPT_RT + ECI ýamasy
-
Cmdline servo wezipeleri üçin 2 prosessor ýadrosyny izolýasiýa etdi
Netijeler:
-
Pes gijikme:500μs aralygyndaky dolandyryş sikli, gijikme ≤ 35μs
-
Berklik:-20°C dikeldiş synagynda, titreme < ± 8μs
-
Giňeldilip bilinmegi:M.2 arkaly IMU sensory; i3 esasly çözgüt bilen deňeşdirilende 60% energiýa tygşytlanyldy
Ýerleşdiriş opsiýalary
APQ real wagt režiminde işleýşe gönükdirilen tehniki taýdan ukyply müşderiler üçin maslahat berýärLinux + Xenomaiýerleşdirmek. Gutudan daşary amatlylygy halaýan ahyrky ulanyjylar üçin APQ şeýle hem hödürleýäröňünden gurnalan we optimizirlenen ulgam suratlarysazlama resminamalary bilen — ýerleşdiriş päsgelçiliklerini azaltmak.
Robotlar el işleriniň ornuny barha köp tutýandygy sebäpli,real wagt režiminde işleýän, durnukly we tygşytly dolandyryş ulgamlaryüstünlik üçin möhüm ähmiýete eýe bolýar. APQ bu zerurlygy integrasiýalaşdyrylan apparat-programma çözgütleri arkaly kanagatlandyrýar we robotlaşdyrylan gyra hasaplamalaryna we hereketi dolandyrmaga ünsüni çuňlaşdyrmagy dowam etdirer - has köp senagat müşderilerini durnukly, netijeli we aňsat integrasiýa edilen gömülen platformalar bilen üpjün eder.
Eger siz biziň kompaniýamyz we önümlerimiz bilen gyzyklanýan bolsaňyz, daşary ýurtdaky wekilimiz Robin bilen habarlaşyp bilersiňiz.
Email: yang.chen@apuqi.com
WhatsApp: +86 18351628738
Ýerleşdirilen wagty: 2025-nji ýylyň 28-nji iýuly