一、背景與挑戰(zhàn)
隨著工業(yè)自動(dòng)化向智能化方向演進(jìn),無人叉車(AGV)在倉(cāng)儲(chǔ)物流領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛,但傳統(tǒng)控制系統(tǒng)常面臨體積臃腫、接口不足、實(shí)時(shí)性差等問題,難以滿足高精度搬運(yùn)場(chǎng)景的需求。
某機(jī)器人企業(yè)計(jì)劃開發(fā)新一代AGV無人叉車,核心訴求是采用嵌入式工控機(jī)作為主控單元,需在緊湊空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)多傳感器協(xié)同、高速數(shù)據(jù)處理與穩(wěn)定通信。
二、客戶需求拆解
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1.小型化設(shè)計(jì):嵌入式工控機(jī)需適配AGV無人叉車狹窄的安裝空間。
2.多接口支持:至少配備4個(gè)千兆網(wǎng)口與2個(gè)串口,以連接Tof相機(jī)、導(dǎo)航模塊及外圍設(shè)備。
3.高性能算力:搭載高性能處理器,確保實(shí)時(shí)處理傳感器數(shù)據(jù)與路徑規(guī)劃任務(wù)。
?。ǘ?yīng)用場(chǎng)景痛點(diǎn)
1.環(huán)境適應(yīng)性:倉(cāng)庫(kù)中存在粉塵、振動(dòng)等干擾,設(shè)備需通過工業(yè)級(jí)認(rèn)證。
2.成本平衡:在滿足性能的前提下,需控制硬件成本,避免過度設(shè)計(jì)。
三、選型策略
?。ㄒ唬┖诵年P(guān)鍵詞鎖定
工程師通過需求分析,提煉出選型關(guān)鍵詞:嵌入式架構(gòu)、多網(wǎng)口擴(kuò)展、緊湊型設(shè)計(jì)、工業(yè)級(jí)可靠性。
(二)產(chǎn)品篩選
1.初選范圍:從東田嵌入式產(chǎn)品線中篩選支持高性能、具備多網(wǎng)口與串口的機(jī)型
2.性能對(duì)比:基于客戶預(yù)算,東田重點(diǎn)測(cè)試了DTB-3095-N97L5嵌入式工控機(jī),支持5個(gè)獨(dú)立千兆網(wǎng)口、2個(gè)RS-232/485串口,尺寸僅為182mm×150mm×63.3mm,完美適配AGV內(nèi)部空間。
3.環(huán)境測(cè)試:模擬倉(cāng)庫(kù)環(huán)境進(jìn)行72小時(shí)連續(xù)運(yùn)行測(cè)試,驗(yàn)證其在振動(dòng)、高溫條件下的穩(wěn)定性。
?。ㄈ┒ㄖ苹瘍?yōu)化
1.接口擴(kuò)展:針對(duì)客戶需連接4臺(tái)Tof相機(jī)的需求,優(yōu)化網(wǎng)口帶寬分配策略,避免數(shù)據(jù)擁堵。
2.成本控制:推薦采用集成顯卡方案,減少冗余硬件配置,降低整體成本。
四、場(chǎng)景驗(yàn)證
?。ㄒ唬┩扑]方案配置
1.主控單元:DTB-3095-N97L5嵌入式工控機(jī),搭配Intel Alder Lake N97四核處理器、8GB DDR4內(nèi)存。
2.感知層:集成4臺(tái)Tof相機(jī),實(shí)現(xiàn)貨品三維定位與避障功能。
3.通信架構(gòu):通過多網(wǎng)口連接AGV無人叉車導(dǎo)航系統(tǒng)、調(diào)度平臺(tái)及倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)(WMS),確保指令實(shí)時(shí)傳輸。
(二)技術(shù)難點(diǎn)
1.實(shí)時(shí)性優(yōu)化:采用輕量化Linux系統(tǒng),定制內(nèi)核調(diào)度算法,將數(shù)據(jù)處理延遲降低至15ms以內(nèi)。
2.散熱設(shè)計(jì):整機(jī)采用鋁合金材質(zhì),搭載大面積散熱片,支持-10~60℃寬溫運(yùn)行。
?。ㄈ﹥r(jià)值體現(xiàn)
多網(wǎng)口設(shè)計(jì),為后續(xù)接入AI視覺模塊預(yù)留接口,支持系統(tǒng)平滑升級(jí)。
五、結(jié)語
在AGV無人叉車的開發(fā)中,嵌入式工控機(jī)的選型直接影響設(shè)備性能與成本效益,東田產(chǎn)品既滿足了高算力與多接口需求,又實(shí)現(xiàn)了工業(yè)級(jí)可靠性,是行業(yè)專用解決方案,如有興趣,歡迎聯(lián)系東田客服咨詢更多方案詳情。