Avec les progrès rapides de la technologie, les robots industriels sont devenus un élément indispensable de la fabrication moderne. Non seulement ils remplacent le travail humain dans l’exécution de tâches répétitives de haute intensité, mais ils améliorent également considérablement l’efficacité de la production et garantissent la qualité des produits. Dans ce processus, la carte mère intégrée sert de « cerveau » au robot industriel, jouant un rôle crucial dans son fonctionnement.

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Avantages des applications de cartes dynamiques intérieures

Une carte mère intégrée, également connue sous le nom de System-On-Module (SOM), est un module hautement intégré qui combine un processeur, une mémoire (DDR), un stockage (eMMC ou NAND FLASH), une gestion de l'alimentation (PMIC) et d'autres composants essentiels dans un seul package. Ces cartes mères se connectent généralement à une plinthe à l'aide de connecteurs carte à carte, de trous de soudure, de doigts dorés ou de formats COM Express. La carte mère expose généralement la totalité ou la plupart des broches fonctionnelles du processeur, permettant aux utilisateurs de se concentrer uniquement sur la conception des circuits périphériques pour les interfaces fonctionnelles, ce qui réduit les difficultés de développement matériel et fait gagner du temps de développement.

Du côté logiciel, la carte mère intégrée (appelée carte mère ci-après) est généralement préconfigurée avec des systèmes d'exploitation intégrés tels que Linux (Build Root), Ubuntu, Android et WinCE. En plus de prendre en charge divers pilotes d'interface, il inclut l'adaptation d'Uboot, des systèmes de fichiers et de l'interface utilisateur graphique QT pour le développement. Il en résulte un système d'exploitation complet avec une interface graphique, ce qui facilite grandement le développement secondaire pour les utilisateurs. La carte mère offre de puissantes capacités informatiques, une riche gamme de ressources d'interface et un environnement d'exploitation stable, ce qui la rend essentielle pour permettre l'intelligence et l'automatisation des robots industriels.

Le contrôleur du robot est le cœur du robot, contrôlant son mouvement, sa position, sa posture, sa trajectoire et ses séquences opérationnelles au sein de son espace de travail. Chaque articulation du robot doit être synchronisée et coordonnée en temps réel pour réaliser ces mouvements complexes, qui sont pris en charge par des servomoteurs. Le module d'E/S relie les signaux d'entrée numériques aux signaux de commande du système, permettant un contrôle précis du système robot. Enfin, un système d'alimentation électrique stable garantit un fonctionnement sûr du robot. Par conséquent, le contrôleur principal du robot doit être équipé d'un processeur hautes performances, d'un système d'exploitation en temps réel intégré, d'une prise en charge des bus industriels EtherCAT et d'une variété d'interfaces fonctionnelles. Compte tenu de ces exigences, la carte mère de qualité industrielle Ebyte ECK30 a été sélectionnée comme plate-forme de contrôle principale pour le contrôleur du robot.

La carte mère de la série Ebyte ECK30-T13IA est soigneusement conçue sur la base du processeur T113-i d'Allwinner. Il s'agit d'une carte mère intégrée de qualité industrielle à faible coût, à faible consommation d'énergie, hautes performances et très fiable, avec une fabrication entièrement nationale. Le processeur T113-i se compose d'un ARM Cortex-A7 double cœur, d'un RISC-V et d'un DSP HiFi4, offrant aux utilisateurs une puissance de calcul efficace. Il offre également une variété de fonctions d'E/S numériques, notamment la prise en charge d'un écran à 1920 × 1080 à 60 ips, d'un appareil photo numérique à 1920 × 1080 à 30 ips, d'un port Ethernet Gigabit, de trois SDIO, de deux USB, de six UART et de deux. Ports CAN. De plus, il fournit des fonctions vidéo analogique, audio analogique et ADC, offrant de riches capacités d'E/S analogiques.

Avec la carte centrale, un contrôle précis des servos articulaires du robot est possible, garantissant que le robot suit des trajectoires prédéfinies pour des mouvements coordonnés multi-axes complexes. Le système de vision intégré, utilisant des caméras haute définition et des algorithmes de traitement d'image, permet au robot de reconnaître les objets, de détecter les défauts et de guider les opérations. De plus, la carte mère gère l'acquisition et la surveillance des données, suit les paramètres tels que la température et le courant en temps réel, fournit des avertissements de panne et une maintenance préventive. En termes de communication réseau, la carte centrale prend en charge le contrôle à distance et la connectivité des services cloud, ce qui facilite la gestion et la mise à jour du logiciel du robot par les utilisateurs. Enfin, il comprend des dispositifs de sécurité tels que des mécanismes d'arrêt d'urgence et une protection de zone pour assurer la sécurité des opérateurs.