Технологик казанышлар һәм тармак күләмендәге хезмәттәшлек белән, 2025 ел киң таралган "Робот техникасы елы" дип санала. Бөтен робототехника тармагы шартлаулы үсеш кичерә, төрле куллану сценарийлары төрле технологик юллар һәм программа тәэминаты һәм җиһазлар өчен таләпләрне китереп чыгара. Нәтиҗәдә, реаль вакытта хәрәкәт белән идарә итү өчен таләпләр һәм гамәлгә ашыру ысуллары төрлечә була. Робототехника секторын тирәнтен аңлап, APQ максатчан реаль вакытта идарә итүне оптимизацияләү чишелешләрен эшләде.
01
Төрле робот технологияләре маршрутлары һәм эшкәртү платформасын сайлау
Ике аяклы гуманоид роботлар кеше сыман конструкциягә ия, ул катлаулы җирләргә һәм бөтен тән белән координацияләнгән операцияләргә җайлашучанлыгы белән аерылып тора. Бу роботларга гадәттә 38 дән 70 күчәргә кадәр хәрәкәт белән идарә итү кирәк, бу исә бик югары реаль вакыт таләпләрен һәм 1000 Гц кадәр идарә итү циклларын аңлата. APQ бу реаль вакыт таләпләрен канәгатьләндерү өчен программа көйләү белән югары җитештерүчәнлекле X86 процессорларын куллана.
Киресенчә, тәгәрмәчле яки база тибындагы роботлар җиңелрәк шасси конструкциясен кулланалар, бу чыгымнарны контрольдә тоту, хәрәкәт нәтиҗәлелеге һәм батарея гомере ягыннан зуррак өстенлекләр бирә. Гадәттә, аларның иреклелеге якынча 30 градус һәм реаль вакыт исәпләүләренә ихтыяҗ түбәнрәк, ләкин энергия куллануга сизгеррәк. Бу категория өчен APQ тулы чишелешләр төзү өчен Intel® N97 яки J6412 кебек аз энергияле, арзан платформаларны куллана. Бу энергия нәтиҗәлелеген һәм чыгымнарны тигезли, шул ук вакытта X86 платформасының бай үсеш экосистемасын кулланып, идарә итү системасының реаль вакыт эшчәнлегенә, тотрыклылыгына, интеграциясенә һәм компактлыгына карата катгый таләпләрне канәгатьләндерә.
02
APQ'ның EtherCAT реаль вакыт режимында идарә итүне оптимальләштерү буенча очракны өйрәнү
Кушымта турында белешмә
Тәгәрмәчле/нигезле роботлар гадәттә катлаулы траектория белән идарә итүдә, күп күчәрле бәйләнештә, күрү белән идарә ителә торган хәрәкәттә һәм шундый ук кушымталарда кулланыла. Аларның идарә итү системалары түбәндәгеләрне тәэмин итәргә тиеш:
-
EtherCAT югары тизлекле автобус элемтәсесинхронлаштырылган серво белән идарә итү өчен
-
Каты реаль вакытлы ОСмиллисекундтан түбән җавап өчен
-
Компакт сәнәгать дизайнытыгыз электр үткәргечләре яки шкаф киңлеге өчен яраклы
-
Киңәйтелә торган портлартөрле периферик интеграция өчен берничә серияле һәм LAN портларын үз эченә ала
Күп күчәрле робот эшләү өчен бер клиентка EtherCAT ярдәме һәм югары реаль вакыт режимында эшләү кирәк иде. Ләкин, N97 платформасы һәм серводрайверлар белән сынаулар EtherCAT элемтә циклының 50 мкс тан түбәнгә җитә алмавын күрсәтте, бу массакүләм җитештерү өчен мөһим киртә тудырды.
Реаль вакыт режимында оптимизацияләү ысулы
N97 һәм J6412 платформаларын кулланып, APQ система дәрәҗәсендәге тулы реаль вакыт көйләүен башкарды. N97 платформасы өчен мисал процессы:
1. ОС Linux Ксеномай мохитенә күчү:
-
Ubuntu 20.04 + Linux ядрәсе 5.15
-
Реаль вакыт режимындагы патч: Xenomai 3.2 (LinuxCNC белән туры килә)
-
Клиентның элеккеге ихтыяҗлары өчен туры килүчәнлек тикшерелде (Ядро 4.19 + Xenomai 3.1)
Реаль вакыт режимында көйләү адымнары:
а) BIOS көйләү
б) Реаль вакыт режимында ядро параметрларын оптимизацияләү (ECI)
в) Cmdline параметрларын көйләү (ECI)
d) ОС дәрәҗәсендә тирәнтен көйләү
e) Кичектерү/Тирбәнү үлчәүләре
2. Стандарт реаль вакыт режимында тестлау эш процессы:
-
Кораллар:Кичектерү, сәгать тикшерүе, LinuxCNC тест модульләре
-
Максатлар:
-
Кичектерү: Максималь тоткарлану < 40μs
-
Сәгать сынавы: Дрифт ≈ 0 (нәтиҗәдә 3 нче багана нульгә якын)
-
-
Башкару:Аппарат җыелмалары буенча берничә сынау турлары (чагыштыру буларак J6412 да кертеп)
Тест нәтиҗәсе:
Linux Xenomai мохитендә контроль циклы вакыты һәм тибрәнүләр сизелерлек яхшырды. Кичектерү вакыты дәвамында 40 мкс тан түбән булып калды, ә сәгать сынавы дрейфы нульгә якынлашты - кушымта таләпләрен канәгатьләндерде.
Чынбарлыктагы кушымталар нәтиҗәләре
Күп күчәрле робот кул белән идарә итү
Чакыру:
8 күчәрле синхронлаштырылган эретеп ябыштыру μs дәрәҗәсендәге синхронлаштыруны таләп итте; традицион чишелешләр дрейф һәм траектория хаталарына китерде.
Оптимизацияләү:
-
J6412, Ubuntu 20.04 + Xenomai 3.2 белән
-
4x Гигабитлы LAN турыдан-туры EtherCAT сервосына
-
Isolcpus махсус реаль вакыт эшкәртү үзәкләре
Нәтиҗәләр:
-
Синхронлаштыру төгәллеге:Сәгать сынавы дрейфы ≤ 0.05μs; Максималь траектория тайпылышы < 0.1 мм
-
Реаль вакыт режимында гарантия:72 сәгать өзлексез эшләү, иң югары тоткарлык ≤ 38μs
-
Чыгымнарны киметү:i5 чишелешенә караганда 35% арзанрак бәя, 60% азрак энергия
Дүрт аяклы робот-эт хәрәкәтен контрольдә тоту
Чакыру:
12 буынлы динамик баланслау өчен μs дәрәҗәсендәге кире элемтә кирәк иде; элеккеге системаның тоткарлануы > 100μs тотрыксызлыкка китерде.
Оптимизацияләү:
-
N97 + Ксеномай 3.2
-
PREEMPT_RT + ECI патчы
-
Cmdline серво бурычлар өчен 2 процессор үзәген изоляцияләде
Нәтиҗәләр:
-
Түбән тоткарлык:500 мкс эчендә контроль циклы, латентлык ≤ 35 мкс
-
Ныклык:-20°C тернәкләндерү сынауында, тибрәнү < ±8μs
-
Киңәйтү мөмкинлеге:M.2 аша IMU сенсоры; i3 нигезендәге чишелеш белән чагыштырганда 60% энергия экономиясе
Урнаштыру вариантлары
Техник яктан сәләтле клиентлар өчен реаль вакыт режимында эшләүгә юнәлтелгән, APQ тәкъдим итәLinux + Xenomaiурнаштыру. Кунакханәдән сатып алу уңайлылыгын өстен күрүче кулланучылар өчен APQ шулай ук тәкъдим итәалдан урнаштырылган һәм оптимальләштерелгән система рәсемнәреотладка документлары белән — урнаштыру киртәләрен киметү.
Роботлар кул эшләрен алыштырган саен,реаль вакыт режимында, тотрыклы һәм экономияле идарә итү системаларыуңыш өчен бик мөһим булып тора. APQ бу ихтыяҗны интеграцияләнгән аппарат-программа чишелешләре аша канәгатьләндерә һәм роботлаштырылган кырыйлы исәпләүләргә һәм хәрәкәт белән идарә итүгә игътибарын тирәнәйтүне дәвам итәчәк - күбрәк сәнәгать клиентларын тотрыклы, нәтиҗәле һәм җиңел интеграцияләнгән кертелгән платформалар белән тәэмин итәчәк.
Әгәр дә сез безнең компания һәм продуктлар белән кызыксынсагыз, чит ил вәкилебез Робин белән элемтәгә керергә курыкмагыз.
Email: yang.chen@apuqi.com
WhatsApp: +86 18351628738
Бастырып чыгару вакыты: 2025 елның 28 июле