تکنیکی کامیابیوں اور صنعت کے وسیع تعاون کے ساتھ، 2025 کو بڑے پیمانے پر "روبوٹکس کے سال" کے طور پر دیکھا جاتا ہے۔ پوری روبوٹکس انڈسٹری دھماکہ خیز ترقی کا سامنا کر رہی ہے، ایپلی کیشن کے متنوع منظرنامے مختلف تکنیکی راستے اور سافٹ ویئر اور ہارڈ ویئر دونوں کے مطالبات کو آگے بڑھا رہے ہیں۔ نتیجتاً، ریئل ٹائم موشن کنٹرول کے لیے تقاضے اور نفاذ کے طریقے مختلف ہوتے ہیں۔ روبوٹکس سیکٹر کی گہری سمجھ سے فائدہ اٹھاتے ہوئے، APQ نے ٹارگٹڈ ریئل ٹائم کنٹرول آپٹیمائزیشن سلوشنز تیار کیے ہیں۔
01
روبوٹک ٹکنالوجی کے راستوں کو تبدیل کرنا اور پلیٹ فارم کا انتخاب کرنا
بائی پیڈل ہیومنائیڈ روبوٹس میں انسانی جیسا ڈیزائن نمایاں ہے جو پیچیدہ خطوں اور پورے جسم کے مربوط آپریشنز کے لیے موافقت میں بہترین ہے۔ ان روبوٹس کو عام طور پر موشن کنٹرول کے 38 سے 70 محور کی ضرورت ہوتی ہے، جس کا مطلب ہے کہ بہت زیادہ ریئل ٹائم ضروریات اور 1000Hz تک کنٹرول سائیکل۔ APQ ان ریئل ٹائم تقاضوں کو پورا کرنے کے لیے سافٹ ویئر ٹیوننگ کے ساتھ اعلیٰ کارکردگی والے X86 پروسیسرز کا استعمال کرتا ہے۔
اس کے برعکس، پہیوں والے یا بیس قسم کے روبوٹ زیادہ ہلکے وزن والے چیسس ڈیزائن کو اپناتے ہیں، جو لاگت پر قابو پانے، حرکت کی کارکردگی اور بیٹری کی زندگی میں زیادہ فوائد پیش کرتے ہیں۔ ان میں عام طور پر تقریباً 30 ڈگری آزادی ہوتی ہے اور ریئل ٹائم کمپیوٹنگ کی کم مانگ ہوتی ہے، لیکن یہ بجلی کی کھپت کے لیے زیادہ حساس ہیں۔ اس زمرے کے لیے، APQ مکمل حل تیار کرنے کے لیے کم پاور، کم لاگت والے پلیٹ فارمز جیسے Intel® N97 یا J6412 کا استعمال کرتا ہے۔ یہ طاقت کی کارکردگی اور لاگت کو متوازن کرتا ہے جبکہ X86 پلیٹ فارم کے بھرپور ترقیاتی ماحولیاتی نظام کا فائدہ اٹھاتے ہوئے کنٹرول سسٹم کی ریئل ٹائم کارکردگی، استحکام، انضمام اور کمپیکٹینس کے لیے سخت تقاضوں کو پورا کرتا ہے۔
02
APQ کا EtherCAT ریئل ٹائم کنٹرول آپٹیمائزیشن کیس اسٹڈی
درخواست کا پس منظر
پہیوں والے/بیس روبوٹس کو عام طور پر پیچیدہ ٹریکٹری کنٹرول، ملٹی ایکسس لنکیج، ویژن گائیڈڈ موشن، اور اسی طرح کی ایپلی کیشنز میں استعمال کیا جاتا ہے۔ ان کے کنٹرول سسٹم کو سپورٹ کرنا چاہیے:
-
EtherCAT تیز رفتار بس مواصلاتمطابقت پذیر امدادی کنٹرول کے لیے
-
ہارڈ ریئل ٹائم OSذیلی ملی سیکنڈ جواب کے لیے
-
کومپیکٹ صنعتی ڈیزائنتنگ وائرنگ یا کابینہ کی جگہ کے لیے موزوں ہے۔
-
قابل توسیع بندرگاہیں۔متنوع پیری فیرل انضمام کے لیے متعدد سیریل اور LAN پورٹس سمیت
ایک کلائنٹ، ایک ملٹی ایکسس روبوٹ تیار کرنے کے لیے، EtherCAT سپورٹ اور اعلی ریئل ٹائم کارکردگی کی ضرورت ہے۔ تاہم، N97 پلیٹ فارم اور سروو ڈرائیورز کے ساتھ ٹیسٹنگ نے ظاہر کیا کہ EtherCAT کمیونیکیشن سائیکل 50μs سے نیچے نہیں پہنچ سکتا، جس سے بڑے پیمانے پر پیداوار کے لیے ایک اہم رکاوٹ پیدا ہو گئی۔
ریئل ٹائم آپٹیمائزیشن اپروچ
N97 اور J6412 پلیٹ فارمز کا استعمال کرتے ہوئے، APQ نے مکمل سسٹم لیول ریئل ٹائم ٹیوننگ کو انجام دیا۔ N97 پلیٹ فارم کے لیے مثال کے عمل:
1. OS لینکس Xenomai ماحول پر سوئچ کریں:
-
اوبنٹو 20.04 + لینکس کرنل 5.15
-
ریئل ٹائم پیچ: زینومائی 3.2 (لینکس سی این سی کے ساتھ ہم آہنگ)
-
موکل کی میراثی ضرورت کے لیے مطابقت کی جانچ کی گئی (Kernel 4.19 + Xenomai 3.1)
ریئل ٹائم ٹیوننگ کے مراحل:
a) BIOS ٹیوننگ
ب) ریئل ٹائم کرنل پیرامیٹر آپٹیمائزیشن (ECI)
c) Cmdline پیرامیٹر ٹیوننگ (ECI)
d) گہری OS سطح کی حسب ضرورت
e) تاخیر/جٹر کی پیمائش
2. معیاری ریئل ٹائم ٹیسٹنگ ورک فلو:
-
اوزار:لیٹنسی، کلاکٹیسٹ، لینکس سی این سی ٹیسٹ ماڈیولز
-
اہداف:
-
تاخیر: زیادہ سے زیادہ تاخیر <40μs
-
کلاک ٹیسٹ: ڈرفٹ ≈ 0 (تیسرا کالم نتیجہ میں صفر کے قریب)
-
-
عملدرآمد:ہارڈ ویئر بیچوں میں جانچ کے متعدد راؤنڈ (بشمول J6412 موازنہ کے طور پر)
ٹیسٹ کا نتیجہ:
لینکس زینومائی ماحول کے تحت، کنٹرول سائیکل ٹائم اور جٹر میں نمایاں بہتری آئی ہے۔ لیٹنسی پورے وقت میں 40μs سے کم رہی، جبکہ کلاک ٹیسٹ ڈرفٹ صفر کے قریب پہنچ گیا — درخواست کے مطالبات کو پورا کرنا۔
حقیقی دنیا کی درخواست کے نتائج
ملٹی ایکسس روبوٹک آرم کنٹرول
چیلنج:
8-محور مطابقت پذیر ویلڈنگ کے لیے μs سطح کی مطابقت پذیری کی ضرورت ہے۔ روایتی حل کی وجہ سے بڑھے اور رفتار کی خرابیاں ہوئیں۔
اصلاح:
-
J6412 Ubuntu 20.04 + Xenomai 3.2 کے ساتھ
-
4x گیگابٹ LAN براہ راست ایتھرکیٹ سروو پر
-
Isolcpus وقف ریئل ٹائم پروسیسنگ کور
نتائج:
-
مطابقت پذیری کی درستگی:کلاک ٹیسٹ بہاؤ ≤ 0.05μs؛ زیادہ سے زیادہ رفتار انحراف <0.1 ملی میٹر
-
حقیقی وقت کی یقین دہانی:72 گھنٹے مسلسل آپریشن، چوٹی لیٹنسی ≤ 38μs
-
لاگت میں کمی:35% کم قیمت، i5 حل سے 60% کم پاور
چوکور روبوٹ ڈاگ موشن کنٹرول
چیلنج:
12-مشترکہ متحرک توازن کے لیے μs سطح کے تاثرات کی ضرورت ہے۔ میراثی نظام میں تاخیر > 100μs عدم استحکام کا باعث بنی۔
اصلاح:
-
N97 + Xenomai 3.2
-
PREEMPT_RT + ECI پیچ
-
Cmdline نے امدادی کاموں کے لیے 2 CPU کور کو الگ تھلگ کر دیا۔
نتائج:
-
کم تاخیر:500μs کے اندر کنٹرول سائیکل، لیٹنسی ≤ 35μs
-
مضبوطی:-20°C ریکوری ٹیسٹ میں، گھمبیر <±8μs
-
توسیع پذیری:M.2 کے ذریعے IMU سینسر؛ i3 پر مبنی حل پر 60% بجلی کی بچت
تعیناتی کے اختیارات
ریئل ٹائم کارکردگی پر توجہ مرکوز کرنے والے تکنیکی طور پر قابل کلائنٹس کے لیے، APQ تجویز کرتا ہے۔لینکس + زینومائیتعیناتی آؤٹ آف باکس سہولت کو ترجیح دینے والے اختتامی صارفین کے لیے، APQ بھی پیش کرتا ہے۔پہلے سے نصب اور آپٹمائزڈ سسٹم کی تصاویرڈیبگنگ دستاویزات کے ساتھ - تعیناتی رکاوٹوں کو کم کرنا۔
جیسا کہ روبوٹ تیزی سے دستی کاموں کی جگہ لے رہے ہیں،حقیقی وقت، مستحکم، اور سرمایہ کاری مؤثر کنٹرول سسٹمکامیابی کے لئے اہم بنیں. APQ اس ضرورت کو مربوط ہارڈویئر-سافٹ ویئر سلوشنز کے ذریعے پورا کر رہا ہے اور روبوٹک ایج کمپیوٹنگ اور موشن کنٹرول پر اپنی توجہ کو مزید گہرا کرتا رہے گا - مستحکم، موثر، اور آسانی سے مربوط ایمبیڈڈ پلیٹ فارمز کے ساتھ مزید صنعتی کلائنٹس کو بااختیار بنانا۔
اگر آپ ہماری کمپنی اور مصنوعات میں دلچسپی رکھتے ہیں تو بلا جھجھک ہمارے بیرون ملک مقیم نمائندے رابن سے رابطہ کریں۔
Email: yang.chen@apuqi.com
واٹس ایپ: +86 18351628738
پوسٹ ٹائم: جولائی 28-2025