Steuerungs-PC für AMR und AGV autonome mobile Roboter richtig auswählen

Was ein AMR/AGV-Steuerungs-PC tatsächlich leisten muss

Der Bordcomputer eines autonomen mobilen Roboters ist kein Schreibtisch-PC. Er führt SLAM und Perzeption aus (Fusion von LiDAR + Kameras + IMU), lässt den Bewegungsplaner in einer deterministischen Schleife laufen, kommuniziert mit Motortreibern über EtherCAT / CANopen / CAN-Bus, tauscht Flottennachrichten über Wi-Fi oder 5G aus und führt manchmal bildbasierte Inspektion oder Greifverifikation auf derselben Box aus. All das muss er an einer Batterieschiene, in einem vibrierenden Chassis, mit geschlossenem Thermodesign, über Jahre leisten.

Die unverzichtbaren Anforderungen

• Weitbereichs-Spannungseingang: typischerweise 9 bis 36 VDC, um Batterieentladung, regeneratives Bremsen und Spannungseinbrüche auf dem Bus zu überstehen
• Vibrations- und schocktolerante Bauweise: aufgelötete CPU (nicht gesockelt), keine rotierende Festplatte, nach Möglichkeit aufgelöteter RAM
• Lüfterlose Kühlung: staubdicht abgeschlossen, kein Lüfter, der in einer Lagerumgebung ausfallen kann
• Erweiterter Temperaturbereich: mindestens -20 °C bis +60 °C; -40 °C bis +80 °C für Kühllager
• Deterministische I/O: CAN-Bus, RS-485, isolierte GPIO, EtherCAT-fähiges Ethernet
• Mehrere Ethernet-Ports: getrennte Netzwerke für Steuerung, Bildverarbeitung und Flotte
• Drahtlos: Wi-Fi 6 plus 5G oder LTE; staubgeschützte Antennenhalterungen
• Edge-KI-Rechenleistung, wenn die Perzeption an Bord läuft: diskrete NPU/GPU oder Modul der Jetson-Klasse
• TPM 2.0 für Flottenidentität und sichere Updates
• Langzeitverfügbarkeit: 5 bis 7 Jahre Lebenszyklus, damit Produktionsflotten nicht mitten im Lebenszyklus neu konstruiert werden müssen

So ordnen Sie die Roboterklasse der PC-Stufe zu

Leichter Indoor-AMR / Krankenhaus-Transportroboter

Ein ARM-SBC oder ein stromsparender x86 reicht aus: ROS 2 Navigationsstack, bescheidene Perzeption, Weitbereichs-Spannungseingang an der Batterieschiene. Der 3,5-Zoll-SBC ECM-ASL3 (Intel Alder Lake-N / Amston Lake, -40 °C bis +80 °C, 9 bis 36 VDC, TPM 2.0, dreifach M.2, dreifach Ethernet, drei Displays) ist genau dafür dimensioniert, siehe unseren Beitrag zum ECM-ASL3. ARM-Alternativen finden Sie im Sortiment ARM-basierte SBC.

Mittelschwerer AMR mit Bildverarbeitung an Bord

Ein 3,5-Zoll- oder Thin-Mini-ITX-SBC mit Edge-KI-Rechenleistung und PCIe-Erweiterung für einen KI-Beschleuniger. Der ECM-PTL (Intel Core Ultra Series 3 mit integrierter NPU, DDR5-7200, PCIe Gen5) deckt KI-Inferenz an Bord ohne diskrete GPU ab, siehe unseren Beitrag zum ECM-PTL.

Schweres AGV / autonomer Gabelstapler mit Multi-Kamera-Bildverarbeitung

Ein lüfterloser Box-PC mit diskreter GPU (Jetson-Klasse oder RTX Ada). Die Rechnung dazu finden Sie unter So dimensionieren Sie die GPU. Die lüfterlose Twin Lake Box EPC-TWL von Avalue deckt die Weitbereichsspannungs- und lüfterlose Seite dieser Klasse ab.

Auswahl-Checkliste

1. Spannungsschiene (9 bis 24, 9 bis 36, 12 bis 24?): passend zu Batterie und Bus des Roboters
2. Betriebstemperatur einschließlich Grenzfällen im Kühllager
3. Vibrations-/Schockspezifikation: die tatsächlichen Normen auflisten (IEC 60068-2-6/-2-27)
4. Deterministische I/O: Bedarf an CAN, RS-485 und isolierten GPIO zählen
5. Anzahl der Ethernet-Segmente und welche davon EtherCAT-fähig sind
6. Drahtlos-Konzept: Wi-Fi 6 + 5G/LTE an Bord oder über M.2 Erweiterung
7. Perzeptions-Rechenleistung: reicht die NPU im SoC, oder ist eine diskrete GPU nötig?
8. Mechanischer Bauraum: was physisch ins Chassis passt
9. Lebenszyklus: 5+ Jahre für die Wartbarkeit der Flotte

Wo TSL Automation ins Spiel kommt

TSL Automation liefert Avalue SBCs, Embedded-Systeme und Edge-KI-Plattformen weltweit. Kontaktieren Sie unser Team mit Ihrer Roboterklasse, Spannungsschiene, I/O-Liste und Ihrem Perzeptionsmodell, und wir stellen Ihnen den passenden Steuerungs-PC zusammen.