Come scegliere il PC di controllo per robot mobili autonomi AMR e AGV

Che cosa deve fare davvero un PC di controllo per AMR/AGV

Il computer di bordo di un robot mobile autonomo non è un PC da scrivania. Esegue SLAM e percezione (fusione di LiDAR, telecamere e IMU), esegue il pianificatore di traiettoria su un ciclo deterministico, dialoga con gli azionamenti dei motori tramite EtherCAT / CANopen / bus CAN, scambia messaggi di flotta via Wi-Fi o 5G e talvolta esegue sulla stessa macchina anche l'ispezione basata su visione artificiale o la verifica dei prelievi. Deve fare tutto questo alimentato dalla batteria, in un telaio soggetto a vibrazioni, con un progetto termico sigillato, per anni.

I requisiti irrinunciabili

• Ingresso ad ampio range di tensione: in genere da 9 a 36 VDC per assorbire la scarica della batteria, la frenata rigenerativa e i cali di tensione sul bus
• Costruzione resistente a vibrazioni e urti: CPU saldata a bordo (non su socket), nessun disco meccanico, RAM saldata dove possibile
• Raffreddamento senza ventola: sigillato contro la polvere, nessuna ventola che possa guastarsi in un magazzino
• Ampio range di temperatura di esercizio: almeno da -20°C a +60°C, da -40°C a +80°C per le celle frigorifere
• I/O deterministico: bus CAN, RS-485, GPIO isolati, Ethernet compatibile EtherCAT
• Più porte Ethernet: reti separate per controllo, visione e flotta
• Connettività wireless: Wi-Fi 6 più 5G o LTE, attacchi per antenna protetti dalla polvere
• Capacità di calcolo edge AI se la percezione gira a bordo: NPU/GPU discreta o modulo di classe Jetson
• TPM 2.0 per l'identità di flotta e l'aggiornamento sicuro
• Disponibilità a lungo termine: ciclo di vita da 5 a 7 anni, in modo che le flotte in produzione non debbano essere riprogettate a metà vita

Come associare la classe di robot al livello di PC

AMR leggeri per interni / carrelli ospedalieri

Basta un SBC ARM o un x86 a basso consumo: stack di navigazione ROS 2, percezione contenuta, ingresso ad ampio range di tensione dalla batteria. Il single board computer (SBC) 3.5" ECM-ASL3 (Intel Alder Lake-N / Amston Lake, da -40°C a +80°C, da 9 a 36 VDC, TPM 2.0, tripla M.2, tripla Ethernet, tre display) è dimensionato esattamente per questo: si veda il nostro approfondimento su ECM-ASL3. Tra le alternative ARM c'è la gamma SBC basati su ARM.

AMR di fascia media con visione a bordo

Un SBC 3.5" o Thin Mini-ITX con capacità di calcolo edge AI ed espansione PCIe per un acceleratore AI. L'ECM-PTL (Intel Core Ultra Series 3 con NPU integrata, DDR5-7200, PCIe Gen5) copre l'inferenza AI a bordo senza GPU discreta: si veda il nostro approfondimento su ECM-PTL.

AGV pesanti / carrelli elevatori autonomi con visione multi-telecamera

Un Box PC senza ventola con GPU discreta (di classe Jetson o RTX Ada). Per i calcoli si veda come dimensionare la GPU. Il box senza ventola EPC-TWL Twin Lake di Avalue copre il lato ampio range di tensione e senza ventola di questa classe.

Checklist di selezione

1. Linea di alimentazione (9-24, 9-36, 12-24?): deve corrispondere alla batteria e al bus del robot
2. Temperatura di esercizio, compresi i casi limite delle celle frigorifere
3. Specifiche di vibrazione e urto: elencare le norme effettive (IEC 60068-2-6/-2-27)
4. I/O deterministico: contare le esigenze di CAN, RS-485 e GPIO isolati
5. Numero di segmenti Ethernet e quali sono compatibili EtherCAT
6. Piano wireless: Wi-Fi 6 più 5G/LTE a bordo oppure tramite scheda M.2
7. Calcolo per la percezione: basta la NPU integrata nel SoC o serve una GPU discreta?
8. Ingombro meccanico: che cosa entra fisicamente nel telaio
9. Ciclo di vita: almeno 5 anni per la manutenibilità della flotta

Il ruolo di TSL Automation

TSL Automation fornisce SBC, sistemi embedded e piattaforme edge AI Avalue in tutto il mondo. Contatti il nostro team indicando la classe di robot, la linea di alimentazione, l'elenco degli I/O e il modello di percezione: selezioneremo il PC di controllo più adatto.