Автономная мобильная платформа (AMR) с разделённой архитектурой управления: Xilinx Zynq 7010 + NVIDIA Jetson Orin + ROS2
Аппаратное обеспечение:
- Платформа реального времени: Xilinx Zynq 7010 (ARM Cortex-A9 + FPGA)
- Платформа навигации: NVIDIA Jetson Orin Nano
Клиент и бизнес проблема
Клиент — производитель автономных мобильных роботов (AMR) для складской логистики, агросектора и медицинских учреждений.
Вызовы:
- Конфликт real-time и non-real-time задач
- Детерминированное управление сервоприводами
- Интеграция ROS2 Navigation с промышленным контуром
- Формирование корректной одометрии
- Гибкость подключения I/O системы
Решение
Архитектурное решение:
1. Контур реального времени (Zynq 7010):
- Управление до 4 сервомоторов по EtherCAT (CiA 402)
- Поддержка CANopen
- Интерполяция траектории
- Синтез одометрии
- Управление I/O системой
- Linux Preempt RT / Xenomai
- PLC motion (matiec + Beremiz, PLC runtime)
2. Навигационный контур (Jetson Orin Nano):
- ROS2 middleware
- Navigation2 (глобальное и локальное планирование)
- Cartographer (SLAM)
- Генерация команд скорости
- GMSL камера, лидер
Межсистемное взаимодействие:
- Обмен по Ethernet через специализированный протокол
- Разделение скоростей на четыре колеса
- Управление через EtherCAT Master
- Возврат одометрии через специализированный протокол
Ключевые компоненты:
- Xilinx Zynq 7010
- EtherCAT Master (CiA 402)
- CANopen
- PLC motion (matiec, Beremiz, plc runtime)
- NVIDIA Jetson Orin Nano
- ROS2 + Navigation2
- Cartographer SLAM
- Поддержка CANopen/EtherCAT/Modbus TCP
Процесс тестирования:
- Проверка RT-циклов под нагрузкой SLAM
- Тестирование латентности EtherCAT
- Проверка обмена Jetson ↔ Zynq
- Стресс-тесты динамических маршрутов
Ценность для клиента
Ценность для производителя:
- Модульная архитектура
- Повышенная надежность
- Поддержка EtherCAT
- Оптимизация стоимости
Ценность для конечного заказчика:
- Предсказуемая траектория
- Устойчивый SLAM
- Высокая точность позиционирования
- Минимизация простоев
- Промышленная архитектура AMR с разделением real-time и навигационного контуров
- Масштабируемая, надежная и готовая к серийному внедрению платформа.
Итог: Промышленная архитектура AMR с разделением real-time и навигационного контуров. Масштабируемая, надежная и готовая к серийному внедрению платформа.
Связаться с нами