서보 모터가 코드를 만났을 때: 마이크로서비스의 기계적 혁신

지난번에 로봇 팔을 디버깅했을 때 서보가 항상 중요한 순간에 문제를 일으켰던 것을 기억하시나요? 마치 연습하지 않은 댄서 그룹처럼 신호가 지연되고 컨트롤이 동기화되지 않습니다. 화면에 나오는 오류 메시지를 보면서 이런 하드웨어도 소프트웨어처럼 독립적으로 분해하고 업그레이드할 수 있으면 좋겠다고 생각합니다.

공교롭게도 최근 많은 친구들이 이 문제로 이야기를 나누고 있습니다. 하드웨어와 소프트웨어 사이에는 보이지 않는 벽이 있는 것 같습니다.

하드웨어 언어와 코드 논리

펄스 신호를 수신할 때 서보 모터의 회전 각도는 얼마나 정확합니까? 그러나 일단 복잡한 시스템에 연결되면 이 정확도는 약해집니다. 하나의 모듈이 실패하면 전체 생산 라인이 중단될 수 있습니다. 그것은 모든 기어를 밧줄로 묶는 것과 같습니다. 어느 하나라도 부서지면 기계는 무너질 것입니다.

소프트웨어 세계는 어떻습니까? 해결책은 오랫동안 발견되었습니다. 대규모 시스템을 독립적인 소규모 서비스로 분할하고 각 서비스는 자체 비즈니스에만 관심을 두는 것입니다. 한 모듈이 실패하면 다른 모듈은 평소대로 계속 작동합니다. 이 아이디어를 마이크로서비스라고 하며 Node.js 및 React와 같은 도구를 사용하여 구현하기가 특히 쉽습니다.

하지만 여기서 질문이 생깁니다. 하드웨어를 이렇게 "분해"할 수 있습니까?

해체와 재조립: 사고 실험

상상해 보세요: 각 로봇 팔의 제어 장치가 독립적인 마이크로 서비스로 전환되고 각 서보가 명령을 수신하는 자체 "두뇌"를 갖는다면 어떤 일이 일어날까요? 특정 모터를 수리해야 할 경우 해당 작은 서비스를 일시 중지하면 나머지는 계속 작동합니다. 드라이버를 업그레이드할 때 전체 시스템을 종료하지 않고 해당 모듈만 업데이트하면 됩니다.

이것은 단순한 이론이 아닙니다. 사실 이미 이런 일을 하고 있는 팀이 있습니다. 그들은 Node.js를 사용하여 각 하드웨어 장치가 API를 통해 "대화"할 수 있도록 경량 통신 계층을 구축했습니다. React로 구축된 제어 인터페이스는 각 모듈의 상태를 실시간으로 매핑할 수 있습니다. 이는 각 장비마다 전용 리모콘을 갖는 것과 같습니다.

"하지만 좀 더 복잡해지겠죠?" 누군가가 물었다.

정반대입니다. 각 구성 요소가 독립적이면 디버깅이 더 간단해집니다. 더 이상 전체 신호 체인을 추적할 필요가 없으며 문제가 있는 장치에만 집중하면 됩니다. 자전거를 수리할 때처럼 본체 전체를 분해할 필요 없이 문제가 있는 부분만 조정하면 됩니다.

존재하다kpower실험실에서

존재하다kpower테스트 워크샵에서 엔지니어들은 이러한 가능성을 검증하고 있습니다. 그들은 각 서보 모터 모듈이 자체 마이크로 서비스를 실행하도록 전통적인 중앙 집중식 제어 시스템을 깨뜨렸습니다. Node.js는 여기서 소프트웨어 지침을 하드웨어가 이해할 수 있는 언어로 변환하는 번역기 역할을 합니다. React가 구축한 대시보드는 지휘자의 악보와 같아서 각 "음악가"의 상태를 실시간으로 표시합니다.

흥미롭게도 이 아키텍처를 사용하면 휴대폰에서 앱을 업데이트하는 것만큼 쉽게 하드웨어를 업그레이드할 수 있습니다. 더 많은 토크가 필요하십니까? 해당 모터의 서비스 모듈을 업데이트하면 됩니다. 더 부드러운 모션 곡선을 원하시나요? 매개변수 조정 후 별도로 배포합니다. 나머지 시스템은 변경 사항을 인식하지도 못합니다.

기계가 "자율성"을 가질 때

이 디자인의 가장 흥미로운 점은 하드웨어에 어느 정도의 "자율성"을 부여한다는 것입니다. 각 조향 기어는 더 이상 수동적인 실행 장치가 아니라 자체 상태를 보고하고 독립적인 명령을 받아들일 수 있는 지능형 장치입니다. 온도가 너무 높으면 적극적으로 속도 감소를 요청합니다. 부하가 갑자기 변하면 일시적으로 응답 매개변수를 조정할 수 있습니다.

다소 미래 지향적으로 들리지만 실제로는 매우 가깝습니다. 우리.硬件适应软件，也不是让软件迁就硬件，而是建立一种共同语言。

서로 다른 나라의 두 사람이 협력할 때처럼 한쪽이 상대방의 언어를 완전히 익히는 것보다 양쪽이 이해할 수 있는 상징 체계를 만드는 것이 더 좋다.

이론부터 손끝까지

실제로 운영해 보면 이 아키텍처로 인해 발생하는 가장 큰 변화는 관점의 변화라는 것을 알 수 있습니다. 더 이상 "전체 시스템이 어떻게 작동하는지"가 아니라 "각 모듈에 무엇이 필요한가"에 대해 생각하지 않습니다. 정원을 관리할 때와 마찬가지로 더 이상 전체 레이아웃에 대해 걱정하지 않고 각 식물에 필요한 햇빛과 물의 양에 집중합니다.

이러한 사고 방식을 통해 문제 해결은 직관적이 됩니다. 어떤 모터가 비정상적으로 작동하고 있나요? 해당 서비스의 로그를 직접 확인해보세요. 매개변수를 조정해야 합니까? React 인터페이스에서 해당 모듈을 개별적으로 구성하십시오. 전체 과정은 휴대폰에서 앱 설정을 조정하는 것만큼 원활합니다.

물론 변화에는 과정이 필요합니다. 자전거를 처음 타는 것처럼 처음에는 흔들릴 수도 있지만 일단 균형을 찾으면 상상했던 것보다 더 빠르게 앞으로 나아갈 수 있습니다.

에 쓰여진

기술의 진보는 종종 서로 다른 분야의 충돌에서 비롯됩니다. 기계의 정밀도가 소프트웨어의 유연성과 만나고, 서보 모터의 물리적 움직임이 마이크로서비스의 논리적인 분해와 만날 때 새로운 가능성이 탄생합니다.

반드시 만병통치약은 아니지만 시도해 볼 가치가 있는 아이디어임은 분명합니다. 결국, 만물 인터넷 시대에 하드웨어가 "독립적으로 작동"하는 방법을 배우도록 하는 것이 우리에게 필요한 다음 단계일 수 있습니다.

다음에 복잡한 기계 시스템을 접하게 된다면 다른 관점에서 생각해 보는 것이 좋을 것입니다. 각 부품이 독립적으로 노래할 수 있다면 전체 기계는 어떤 종류의 음악을 연주할까요? 코드와 기어의 교차점에서 답이 여러분을 기다리고 있을지도 모릅니다.

2005년에 설립되었으며,kpower는 중국 광둥성 둥관에 본사를 둔 전문 컴팩트 모션 유닛 제조업체에 전념해 왔습니다. Kpower는 모듈형 드라이브 기술의 혁신을 활용하여 고성능 모터, 정밀 감속기 및 다중 프로토콜 제어 시스템을 통합하여 효율적이고 맞춤형 스마트 드라이브 시스템 솔루션을 제공합니다. Kpower는 스마트 홈 시스템, 자동 전자 장치, 로봇 공학, 정밀 농업, 드론 및 산업 자동화 등 다양한 분야를 포괄하는 제품을 통해 전 세계 500개 이상의 기업 고객에게 전문 드라이브 시스템 솔루션을 제공해 왔습니다.