Texnologik yutuqlar va sanoat miqyosidagi hamkorlik bilan 2025-yil keng miqyosda "Robototexnika yili" sifatida qaralmoqda. Butun robototexnika sanoati portlovchi o'sishni boshdan kechirmoqda, turli xil dastur stsenariylari dasturiy ta'minot va apparat vositalariga bo'lgan talablarni va texnologik yo'llarni belgilaydi. Natijada, real vaqt rejimida harakatni boshqarish uchun talablar va amalga oshirish usullari har xil bo'ladi. Robototexnika sektorini chuqur tushunishdan foydalangan holda, APQ maqsadli real vaqt rejimida boshqaruvni optimallashtirish yechimlarini ishlab chiqdi.
01
Turli xil robot texnologiyalari yo'nalishlari va ishlov berish platformasini tanlash
Ikki oyoqli gumanoid robotlar murakkab relyefga va butun tananing muvofiqlashtirilgan operatsiyalariga moslashuvchanligi bilan ajralib turadigan odamga o'xshash dizaynga ega. Ushbu robotlar odatda 38 dan 70 gacha harakatni boshqarish o'qlarini talab qiladi, bu esa juda yuqori real vaqt talablari va 1000 Gts gacha bo'lgan boshqaruv sikllarini anglatadi. APQ ushbu real vaqt talablarini qondirish uchun dasturiy ta'minotni sozlash bilan yuqori samarali X86 protsessorlaridan foydalanadi.
Aksincha, g'ildirakli yoki bazaviy robotlar yengilroq shassi dizaynini qo'llaydi, bu esa xarajatlarni boshqarish, harakat samaradorligi va batareya quvvati jihatidan katta afzalliklarni taqdim etadi. Ular odatda taxminan 30 daraja erkinlikka ega va real vaqt rejimida hisoblash uchun kamroq talabga ega, ammo energiya sarfiga sezgirroq. Ushbu toifa uchun APQ to'liq yechimlarni yaratish uchun Intel® N97 yoki J6412 kabi kam quvvatli, arzon platformalardan foydalanadi. Bu boshqaruv tizimining real vaqt rejimida ishlashi, barqarorligi, integratsiyasi va ixchamligi uchun qat'iy talablarga javob berish uchun X86 platformasining boy ishlab chiqish ekotizimidan foydalangan holda energiya samaradorligi va xarajatlarni muvozanatlashtiradi.
02
APQ ning EtherCAT real vaqt rejimida boshqaruvni optimallashtirish bo'yicha amaliy tadqiqoti
Ilova haqida ma'lumot
G'ildirakli/asosli robotlar odatda murakkab traektoriyani boshqarish, ko'p o'qli bog'lanish, ko'rish orqali boshqariladigan harakat va shunga o'xshash dasturlarda qo'llaniladi. Ularning boshqaruv tizimlari quyidagilarni qo'llab-quvvatlashi kerak:
-
EtherCAT yuqori tezlikdagi avtobus aloqasisinxronlashtirilgan servo boshqaruv uchun
-
Qattiq real vaqt rejimidagi operatsion tizimmillisekunddan kichik javob uchun
-
Yilni sanoat dizaynitor simlar yoki shkaf maydoni uchun mos
-
Kengaytiriladigan portlarturli xil periferik integratsiya uchun bir nechta ketma-ket va LAN portlarini o'z ichiga oladi
Ko'p o'qli robotni ishlab chiqayotgan bitta mijoz EtherCAT qo'llab-quvvatlashi va yuqori real vaqt rejimida ishlashni talab qildi. Biroq, N97 platformasi va servo drayverlar bilan sinovlar shuni ko'rsatdiki, EtherCAT aloqa sikli 50 μs dan pastga yeta olmaydi, bu esa ommaviy ishlab chiqarish uchun juda muhim to'siqni yaratdi.
Real vaqt rejimida optimallashtirish yondashuvi
N97 va J6412 platformalaridan foydalangan holda, APQ to'liq tizim darajasida real vaqt rejimida sozlashni amalga oshirdi. N97 platformasi uchun namunaviy jarayon:
1. OS Linux Xenomai muhitiga o'tish:
-
Ubuntu 20.04 + Linux yadrosi 5.15
-
Haqiqiy vaqtda yamoq: Xenomai 3.2 (LinuxCNC bilan mos keladi)
-
Mijozning eski ehtiyojlari uchun moslik sinovdan o'tkazildi (Kernel 4.19 + Xenomai 3.1)
Real vaqt rejimida sozlash bosqichlari:
a) BIOSni sozlash
b) Real vaqt rejimida yadro parametrlarini optimallashtirish (ECI)
c) Cmdline parametrlarini sozlash (ECI)
d) OT darajasida chuqur sozlash
e) Kechikish/Jitter o'lchovlari
2. Standart real vaqt rejimida sinovdan o'tkazish ish jarayoni:
-
Asboblar:Kechikish, soat sinovi, LinuxCNC sinov modullari
-
Maqsadlar:
-
Kechikish: Maksimal kechikish <40 μs
-
Soat sinovi: Drift ≈ 0 (natijada 3-ustun nolga yaqin)
-
-
Bajarish:Uskuna partiyalari bo'yicha bir nechta sinov bosqichlari (taqqoslash uchun J6412 ni ham qo'shgan holda)
Sinov natijasi:
Linux Xenomai muhitida boshqaruv sikli vaqti va jitter sezilarli darajada yaxshilandi. Kechikish butun vaqt davomida 40 μs dan past bo'lib qoldi, soat sinovi drifti esa nolga yaqinlashdi - bu dastur talablarini qondirdi.
Haqiqiy dunyoda qo'llash natijalari
Ko'p o'qli robot qo'llarni boshqarish
Qiyinchilik:
8 o'qli sinxronlashtirilgan payvandlash μs darajasidagi sinxronizatsiyani talab qildi; an'anaviy yechimlar siljish va traektoriya xatolariga olib keldi.
Optimallashtirish:
-
J6412 Ubuntu 20.04 + Xenomai 3.2 bilan
-
4x Gigabit LAN to'g'ridan-to'g'ri EtherCAT servosiga
-
Isolcpus uchun ajratilgan real vaqt rejimida ishlov berish yadrolari
Natijalar:
-
Sinxronlash aniqligi:Soat sinovi drifti ≤ 0.05μs; Maksimal traektoriya og'ishi <0.1 mm
-
Real vaqt rejimida ishonch:72 soat uzluksiz ishlash, eng yuqori kechikish ≤ 38 μs
-
Xarajatlarni kamaytirish:i5 yechimiga qaraganda 35% arzonroq narx, 60% kamroq quvvat
To'rt oyoqli robot it harakatini boshqarish
Qiyinchilik:
12-bo'g'imli dinamik muvozanatlash uchun μs darajasidagi teskari aloqa kerak edi; eski tizim kechikishi > 100 μs beqarorlikka olib keldi
Optimallashtirish:
-
N97 + Xenomai 3.2
-
PREEMPT_RT + ECI patch
-
Cmdline servo vazifalar uchun 2 ta protsessor yadrosini ajratdi
Natijalar:
-
Kam kechikish:500 μs ichida boshqaruv aylanishi, kechikish ≤ 35 μs
-
Mustahkamlik:-20°C haroratda tiklanish sinovida, tebranish <±8μs
-
Kengaytirish imkoniyati:M.2 orqali IMU sensori; i3 asosidagi yechimga nisbatan 60% energiya tejash
Joylashtirish imkoniyatlari
Texnik jihatdan qobiliyatli mijozlar uchun real vaqt rejimida ishlashga e'tibor qaratish tavsiya etiladi, APQLinux + Xenomaijoylashtirish. O'zingiz xohlagan qulaylikni afzal ko'rgan oxirgi foydalanuvchilar uchun APQ shuningdek, quyidagilarni taklif qiladioldindan o'rnatilgan va optimallashtirilgan tizim tasvirlarinosozliklarni tuzatish hujjatlari bilan — joylashtirish to'siqlarini kamaytirish.
Robotlar tobora ko'proq qo'lda bajariladigan ishlarni almashtirib borayotgan bir paytda,real vaqt rejimida, barqaror va tejamkor boshqaruv tizimlarimuvaffaqiyat uchun juda muhim ahamiyatga ega. APQ bu ehtiyojni integratsiyalashgan apparat-dasturiy yechimlar orqali qondirmoqda va robot chekka hisoblash va harakatni boshqarishga e'tiborini chuqurlashtirishda davom etadi - ko'proq sanoat mijozlarini barqaror, samarali va oson integratsiyalashgan o'rnatilgan platformalar bilan ta'minlaydi.
Agar siz bizning kompaniyamiz va mahsulotlarimiz bilan qiziqsangiz, xorijdagi vakilimiz Robin bilan bog'laning.
Email: yang.chen@apuqi.com
WhatsApp: +86 18351628738
Joylashtirilgan vaqt: 2025-yil 28-iyul