上一期中,聊到MCU正在機器人行業中的開展時提到,現階段正在工業機器人跟效勞機器人上用量最多的是MCU。跟著工業范疇每一步自動化進級,機器人所需的運算效能也同步增長,各類高效能要求,人機協同使用和各種即時運算皆要求機器人除供給精準的機電節制中借能統籌靈活性跟拓展性。
食品分揀機器人選哪家明顯,FPGA廠商是不會任由MCU靠著機電節制的盈余大馬金刀收割機器人市場的。現階段工業機器人有多軸化跟協同化的發展趨勢,這類靈活性跟拓展性要求皆是為了機器人可能履行多種周詳龐大的擬人舉措。正在這類發展趨勢下工業機器人的機電及軸數皆必需增長,當此中一個軸扭轉到特定角度時,與其同處一個連動體系的軸也須扭轉至響應的精確角度,如許的要求下,分歧體系之間的搭配調和也變得非分特別緊張。
三亞abb分揀機器人FPGA可以使用正在分散控制的小節點上,也可以正在年夜節點上使用更高效能的FPGASoC。經由過程FPGA節制的體系最較著的劣勢面就是驅動反應時間會大大縮短,對全部體系的運轉速率而言會是一個年夜晉升。龐大的多軸運算需要將FPGA的擴展性及運作效能劣勢凸顯,正在單一節點運作的MCU正在應答這類高效能需要時會顯得乏力。而DSP雖然有更下的處置懲罰效能,但正在拓展性上仍給了FPGA必然的喘氣空間。若何充分利用好高效能跟下拓展性劣勢成了FPGA正在跟MCU,DSP鼎足之勢的機器人市場中突圍的關鍵點。
機器人FPGA高效能運控使用像這類擁有全方位機器人節制的計劃可以從賽靈思的基于Artix-7FPGA跟Zynq-7000SoC計劃的VersalAIEdge去看看該節制方法的劣勢。
(Artix-7FPGA,Xilinx)
單從Artix-7FPGA來看供給了高性能的功耗比布局、收發器線速、DSP處置懲罰才能和AMS集成。215K的邏輯單位跟AXIIP和模擬混淆旌旗燈號集成對給予了體系充足下的可編程集成性。
北京分揀機器人供應商(Zynq-7000SoC,Xilinx)
而Zynq-7000則是采取與28nmArtix-7可編程邏輯配對的單核ARMCortex-A9處理器,同時供給6.25Gb/s收發器,正在機電節制與嵌入式視覺等工業使用上既能節制本錢又能優化系統集成。
基于上述元件組成的機器人節制VersalAIEdge,可以從視覺跟非視覺傳感器停止元數據處理履行低時延機電節制跟確定性聯網,以實現全部體系的同步。關于須要挪動功用的機器人,可加速舉措計劃知足導航需要。這類經由過程節制環路的并行處理,對可擴展的運動軸數目停止正確確定性節制,正在多軸運動上存在很下的拓展性。
不只是Xilinx,另一家FPGA大廠Altera也是用28/20nmFPGA打入機器人節制市場。基于FPGA和FPGASoC的計劃,除運動節制,傳感器總線經管,攝像頭總線經管包羅HMI等等皆被集成到一路。經由過程高層次的集成,縮小物理尺寸并降低功耗。如許的節制好像更能表現機器人的智能性跟適應性。
機械視覺FPGA可拓展性使用具有壯大平行運算功用的FPGA,沒有只能對付多軸機器人運動的需要,也能實現機械視覺體系高彈性的靈巧設置。lattice就是如許的戰略,lattice的FPGA雖然也波及多軸機電節制,但次要使用放在了機械視覺上。
(ECP5VIP處理器板,lattice)
FPGA與生俱來的可編程劣勢使其能聲援多種工業通信協議,也讓FPGA成為用來擴大通信的不錯取舍。從ECP5處理器板上來看,它的輸入跟輸出板之間可能組合跟婚配,以毗鄰到各種圖象傳感器跟顯示屏,最大限度的供給靈巧的互連性。
能夠分歧廠家能供給給機器人客戶的拓展性沒有一樣,但FPGA固有的下拓展性劣勢是必然的。
垃圾分揀機器人研制成功寫正在最初不難看出FPGA依賴高效能跟拓展性正在機器人行業曾經有相稱年夜的施展。無論是依賴高效能處置懲罰才能從MCU手中爭取機電節制的份額,仍是依附拓展性大肆進軍機械視覺與DSP正面對壘,正在機器人市場中FPGA與MCU,DSP堪稱是各執己見,暗潮涌動。究竟結果誰皆沒有違心正在這個年夜市場上被壓一頭。
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