AGV导航控制器技术方案——基于EFISH-SBC-RK3576/SAIL-RK3576的国产化革新（新一代工业级自主可控解决方案）
一、方案核心架构
1. 硬件拓扑设计
- 主控单元：SAIL-RK3576核心板（八核A72+A53+M0异构架构）
- 传感器层：
- 双激光雷达（RS-LiDAR-16线 + SICK TIM240）
- 9轴IMU（BMI088）+ 轮式编码器（17位精度）
- 执行层：
- 双CAN总线直驱伺服电机（支持EtherCAT扩展）
- 急停安全回路（SIL2等级认证）
- 通信模块：
- 5G/Wi-Fi 6双模冗余（MTK Filogic 830方案）
- 工业以太网（2x千兆PHY）
2. 软件架构
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│ 导航决策层 │ ► 基于ROS2的改进型D* Lite算法
│ (路径规划/动态避障) │ ► NPU加速的语义分割（6TOPS算力）
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│ 定位感知层 │ ► 多传感器紧耦合SLAM（LiDAR+IMU+视觉）
│ (SLAM/环境建模) │ ► 激光点云预处理（ARM NEON指令优化）
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│ 实时控制层 │ ► 硬实时内核（RT-Preempt补丁，抖动＜10μs）
│ (电机控制/总线调度) │ ► 双CAN总线优先级仲裁机制
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二、对比J1900方案的核心优势
| 指标 | EFISH-SBC-RK3576 | 传统J1900方案 | 提升幅度 |
| SLAM建图速度 | 120m²场景＜35s（NPU加速点云配准） | 70s（纯CPU运算） | 300% |
| 路径规划延迟 | 动态障碍物响应＜80ms（NPU语义识别） | 220ms（依赖云端AI） | 175% |
| 电机控制精度 | 50μs级PID闭环（FPGA硬件加速） | 200μs（软件PID） | 400% |
| 多机协同能力 | 支持128台AGV的5G-TSN时间敏感网络 | 最大32台（基于Wi-Fi 4） | 300% |
| 功耗表现 | 满载＜8W（含NPU/5G模块） | 典型18W TDP | 125%能效提升 |
三、六大国产化替代优势
1. 全栈自主可控
- 核心板采用Rockchip国产RK3576芯片（28nm工艺，境内流片）
- 支持国产麒麟系统工控发行版，规避x86架构的供应链风险
2. 硬件级AI加速
- 内置6TOPS NPU实现环境语义理解（如识别"未标注货架"或"临时障碍物"）
- 对比J1900+Movidius USB加速棒方案，推理延迟从56ms降至12ms5
3. 工业级可靠性
- 宽温设计（-40℃~85℃），适应冷链仓储场景
- 可双供电冗余（12-36VDC输入 + 超级电容应急电源）