Jak wybrać komputer sterujący do robotów mobilnych AMR i wózków AGV

Co faktycznie musi robić komputer sterujący AMR/AGV

Komputer pokładowy autonomicznego robota mobilnego to nie komputer biurkowy. Realizuje SLAM i percepcję (fuzję danych z LiDAR, kamer i IMU), wykonuje planer ruchu w deterministycznej pętli, komunikuje się ze sterownikami silników przez EtherCAT / CANopen / magistralę CAN, wymienia komunikaty floty przez Wi-Fi lub 5G, a czasem obsługuje na tym samym urządzeniu inspekcję wizyjną lub weryfikację pobrania. Wszystko to musi działać na szynie zasilania akumulatorowego, w drgającym podwoziu, przy szczelnej konstrukcji termicznej, przez wiele lat.

Wymagania, od których nie ma odstępstw

• Szeroki zakres napięcia wejściowego, zwykle od 9 do 36 VDC, aby przetrwać rozładowanie akumulatora, hamowanie odzyskowe i zapady napięcia na magistrali
• Konstrukcja odporna na drgania i wstrząsy, procesor lutowany na płycie (nie w gnieździe), brak dysku talerzowego, pamięć RAM lutowana tam, gdzie to możliwe
• Chłodzenie bezwentylatorowe, obudowa szczelna wobec pyłu, brak wentylatora, który mógłby ulec awarii w magazynie
• Szeroki zakres temperatur pracy, co najmniej od -20°C do +60°C, a w chłodniach od -40°C do +80°C
• Deterministyczne I/O, magistrala CAN, RS-485, izolowane GPIO, Ethernet obsługujący EtherCAT
• Wiele portów Ethernet, rozdzielone sieci sterowania, wizji i floty
• Łączność bezprzewodowa, Wi-Fi 6 oraz 5G lub LTE, pyłoszczelne mocowania anten
• Moc obliczeniowa edge AI, jeśli percepcja działa na pokładzie, dedykowany NPU/GPU lub moduł klasy Jetson
• TPM 2.0 do identyfikacji floty i bezpiecznych aktualizacji
• Długa dostępność rynkowa, cykl życia od 5 do 7 lat, aby floty produkcyjne nie wymagały przeprojektowania w połowie eksploatacji

Jak przypisać klasę robota do klasy komputera

Lekki AMR do zastosowań wewnętrznych lub szpitalny wózek transportowy

Wystarczy komputer jednopłytkowy (SBC) na architekturze ARM albo energooszczędny x86: stos nawigacyjny ROS 2, umiarkowana percepcja, szerokozakresowe wejście zasilania z szyny akumulatorowej. ECM-ASL3, komputer jednopłytkowy (SBC) 3,5" (Intel Alder Lake-N / Amston Lake, od -40°C do +80°C, od 9 do 36 VDC, TPM 2.0, trzy złącza M.2, trzy porty Ethernet, trzy wyświetlacze), jest dokładnie w tej klasie, patrz nasz materiał o ECM-ASL3. Alternatywy na ARM znajdą Państwo w rodzinie komputerów jednopłytkowych (SBC) na ARM.

AMR średniej klasy z wizją pokładową

Komputer jednopłytkowy (SBC) w formacie 3,5" lub Thin Mini-ITX z mocą obliczeniową edge AI i rozszerzeniem PCIe na akcelerator AI. ECM-PTL (Intel Core Ultra Series 3 ze zintegrowanym NPU, DDR5-7200, PCIe Gen5) obsługuje wnioskowanie AI na pokładzie bez dedykowanego GPU, patrz nasz materiał o ECM-PTL.

Ciężki AGV lub autonomiczny wózek widłowy z wizją wielokamerową

Bezwentylatorowy komputer typu box z dedykowanym GPU (klasy Jetson lub RTX Ada). Obliczenia opisaliśmy w materiale jak dobrać GPU. EPC-TWL firmy Avalue, bezwentylatorowy box na platformie Twin Lake, pokrywa szerokonapięciową i bezwentylatorową stronę tej klasy.

Lista kontrolna doboru

1. Szyna napięciowa (9 do 24, 9 do 36, 12 do 24?), dopasowana do akumulatora i magistrali robota
2. Zakres temperatur pracy z uwzględnieniem przypadków brzegowych w chłodniach
3. Specyfikacja odporności na drgania i wstrząsy, z wypisaniem konkretnych norm (IEC 60068-2-6/-2-27)
4. Deterministyczne I/O, policzenie potrzebnych łączy CAN, RS-485 i izolowanych GPIO
5. Liczba segmentów Ethernet i to, które z nich obsługują EtherCAT
6. Plan łączności bezprzewodowej, Wi-Fi 6 oraz 5G/LTE na płycie lub w postaci modułu M.2
7. Moc obliczeniowa percepcji, czy wystarczy NPU w SoC, czy potrzebny jest dedykowany GPU?
8. Gabaryty mechaniczne, czyli co fizycznie zmieści się w podwoziu
9. Cykl życia, co najmniej 5 lat dla utrzymania floty

Rola TSL Automation

TSL Automation dostarcza komputery jednopłytkowe (SBC), systemy wbudowane i platformy edge AI marki Avalue na całym świecie. Prosimy o kontakt z naszym zespołem i przesłanie klasy robota, szyny napięciowej, listy I/O oraz modelu percepcji, a przygotujemy listę odpowiednich komputerów sterujących.