近期,某校園研究項目小組承擔(dān)了化工場景巡檢機(jī)器人的研發(fā)任務(wù),需要一款體積小巧、接口豐富且能適應(yīng)惡劣環(huán)境的工控機(jī)作為核心控制單元。經(jīng)過多方比較,東田推出的機(jī)器人工控機(jī)DTB-3094-H610E憑借其出色的工業(yè)級特性和緊湊設(shè)計,成功入選該項目的硬件平臺。本文將從項目背景、選型方案到場景應(yīng)用,完整呈現(xiàn)這一合作案例。
一、背景介紹與需求
該研究小組專注于特種機(jī)器人技術(shù),此次目標(biāo)是為化工園區(qū)開發(fā)一款自主巡檢機(jī)器人?;きh(huán)境存在腐蝕性氣體、寬溫波動(冬季-25℃、夏季設(shè)備表面高溫可達(dá)60℃)以及強(qiáng)烈的電磁干擾,同時機(jī)器人需要搭載云臺、多類傳感器(如氣體檢測、紅外熱像)、4G/5G通信模塊及運(yùn)動控制系統(tǒng)。

項目組提出的核心需求包括:
整機(jī)體積小,便于嵌入機(jī)器人底盤;
支持Intel 12/13代酷睿CPU以保障視覺算法算力;
至少4個千兆網(wǎng)口用于連接云臺、激光雷達(dá)和上位機(jī)通信;
多路串口(RS-232/422/485)和DIO接口,適配編碼器、云臺控制及報警信號;
寬溫工作能力(-25℃~60℃)和寬壓供電(適應(yīng)車載蓄電池波動);
可擴(kuò)展M.2 SSD及Mini PCIe插槽,用于加裝加密狗或無線模塊。
市場上普通商用工控機(jī)往往體積過大或接口不足,而嵌入式板卡又缺乏足夠的網(wǎng)絡(luò)和串口擴(kuò)展能力。項目組迫切需要一款真正的機(jī)器人工控機(jī),能兼顧性能、可靠性與緊湊結(jié)構(gòu)。

二、東田方案:機(jī)器人工控機(jī)DTB-3094-H610E
針對上述需求,東田推薦了DTB-3094-H610E機(jī)器人工控機(jī),其具體配置為:I7-12700處理器、32GB DDR4內(nèi)存、1T M.2 NVME固態(tài)硬盤,搭載測試版Win10系統(tǒng),并配套24V適配器。該機(jī)型的主要工業(yè)級特性完美匹配化工巡檢場景:
緊湊強(qiáng)固:尺寸僅212×165×63mm,重約2.5kg,可輕松安裝于機(jī)器人內(nèi)部。前面板設(shè)有2.5英寸熱插拔硬盤托盤,方便現(xiàn)場更換數(shù)據(jù)。
寬溫寬壓:支持-25℃~60℃工作溫度(35W CPU下),若使用65W CPU(如I7-12700)建議加裝風(fēng)扇套件。電源采用DCIN 8-48V寬壓輸入,適應(yīng)化工現(xiàn)場不穩(wěn)定的供電環(huán)境。

豐富I/O:4個Intel I226-IT 2.5G千兆網(wǎng)口,可分別用于云臺控制、激光雷達(dá)、遠(yuǎn)程調(diào)試和冗余網(wǎng)絡(luò);1個RS-232/422/485串口(COM1)加3個三線RS232(COM2/3/4)或可選RS422/485(COM2),滿足編碼器、GPS及儀表數(shù)據(jù)采集;1個DIO接口用于開關(guān)量信號觸發(fā)。
顯示與擴(kuò)展:1個VGA+1個DP,支持雙顯示輸出便于調(diào)試;內(nèi)部提供1個M.2 M-key(NVME)、1個M.2 E-key及2個mini PCIe插槽,項目組已利用其中一個mini PCIe加裝5G模塊,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)回傳。

前后布局:前面板集成開機(jī)鍵、4個USB3.2 Gen1、4個網(wǎng)口及熱插拔硬盤位;后面板提供VGA、COM、USB2.0、音頻及DC輸入,接線分區(qū)清晰。
三、場景應(yīng)用
在實(shí)際機(jī)器人部署中,該機(jī)器人工控機(jī)承擔(dān)了以下關(guān)鍵任務(wù):
視覺與導(dǎo)航:I7-12700處理器實(shí)時運(yùn)行SLAM算法和深度學(xué)習(xí)目標(biāo)檢測,通過DP接口連接云臺攝像頭,利用2.5G網(wǎng)口接收激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)。
化工環(huán)境監(jiān)測:COM1配置為RS-485,掛載多個氣體傳感器(檢測甲烷、硫化氫);DIO接口接入緊急停止開關(guān)和聲光報警器,當(dāng)檢測到氣體超標(biāo)時立即觸發(fā)警報。
運(yùn)動控制:COM2以RS-232方式連接電機(jī)驅(qū)動器,另兩個串口分別接云臺角度反饋和溫濕度傳感器。4個USB3.2口外接鍵盤、鼠標(biāo)和調(diào)試U盤,2個USB2.0用于加密狗。
數(shù)據(jù)存儲:1T NVME SSD用于記錄巡檢路徑及傳感器日志,熱插拔2.5英寸硬盤可隨時取出數(shù)據(jù),無需拆機(jī)。

四、結(jié)語
校園研究小組通過選用東田DTB-3094-H610E機(jī)器人工控機(jī),成功將化工巡檢機(jī)器人從原型推向?qū)嵉販y試。該方案不僅滿足了體積小、接口多、寬溫寬壓的核心需求,更以Intel 12代平臺提供了充沛的AI算力,大幅縮短了研發(fā)周期。
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