在日常生活中，視頻會(huì)議時(shí)畫面突然卡頓幾秒，刷手機(jī)時(shí)屏幕出現(xiàn)停滯，玩游戲操作指令延遲數(shù)十秒，家里的智能家居設(shè)備需要多次才能喚醒，這些場景可能會(huì)讓體驗(yàn)打折，但不會(huì)造成災(zāi)難級(jí)的后果。但在工業(yè)領(lǐng)域，毫/微秒級(jí)的系統(tǒng)延遲可能意味著巨大的安全風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)代價(jià)：2024 年某新能源汽車超級(jí)工廠因控制系統(tǒng)毫秒級(jí)的延遲，直接造成數(shù)千萬元的經(jīng)濟(jì)損失；高鐵的信號(hào)系統(tǒng)如果出現(xiàn)幾十毫秒的處理延遲，可能讓兩列疾馳的列車瞬間沖破安全距離的防線；飛控系統(tǒng)哪怕出現(xiàn)十幾微秒的信號(hào)處理延遲，就可能讓一架高速飛行的飛機(jī)偏離預(yù)定航線。在工業(yè)控制、自動(dòng)駕駛、軌道交通、航空航天等安全關(guān)鍵領(lǐng)域，硬實(shí)時(shí)技術(shù)就像一位精準(zhǔn)掌控時(shí)間的幕后英雄，定義著所有關(guān)乎安全的邊界。

在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，實(shí)時(shí)系統(tǒng)根據(jù)時(shí)間敏感性要求，分為軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)和硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)。軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)，允許偶爾的時(shí)間偏差，如前面提到的一些日常生活中的卡頓或響應(yīng)遲緩雖影響用戶體驗(yàn)，但造成的損失通?？煽?。而硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)，對(duì)時(shí)間精度的要求極高，核心要求是在嚴(yán)格的時(shí)間限制內(nèi)完成任務(wù)，否則系統(tǒng)失效，例如汽車制動(dòng)系統(tǒng)、高鐵信號(hào)系統(tǒng)等，通常與生命或財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān)，正依賴此類系統(tǒng)，“卡頓”意味著可能導(dǎo)致重大事故發(fā)生。硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)采用嚴(yán)格的優(yōu)先級(jí)調(diào)度機(jī)制，系統(tǒng)會(huì)給每個(gè)任務(wù)分配明確的優(yōu)先級(jí)，高優(yōu)先級(jí)任務(wù)可隨時(shí)打斷低優(yōu)先級(jí)任務(wù)，就像急診病人優(yōu)先得到救治一樣的道理，用絕對(duì)的時(shí)間確定性守護(hù)安全紅線。

KaihongOS實(shí)時(shí)性介紹

硬實(shí)時(shí)技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域有著廣泛且關(guān)鍵的應(yīng)用，隨著工業(yè)自動(dòng)化和智能化的深入發(fā)展，機(jī)器人的應(yīng)用場景越來越廣泛，其重要性愈加顯現(xiàn)。深開鴻打造的M-Robots OS，作為全國首個(gè)基于開源鴻蒙的分布式異構(gòu)多機(jī)協(xié)同機(jī)器人操作系統(tǒng)，既支持豐富的人機(jī)交互，又能保證響應(yīng)的硬實(shí)時(shí)，能夠全方位滿足機(jī)器人、無人機(jī)、工業(yè)控制及自動(dòng)駕駛等場景的核心需求。

M-Robots OS 硬實(shí)時(shí)能力主要體現(xiàn)在以下技術(shù)突破：

單芯多內(nèi)核混合部署架構(gòu)：基于深開鴻自研的KaihongOS工業(yè)實(shí)時(shí)內(nèi)核（已通過中國泰爾實(shí)驗(yàn)室的檢測認(rèn)證），采用系統(tǒng)的實(shí)時(shí)內(nèi)核守住“核心任務(wù)”的“安全紅線”，通用內(nèi)核處理“復(fù)雜雜務(wù)”的分工模式，可以保障實(shí)時(shí)域的任務(wù)中斷響應(yīng)時(shí)延≤1μs，任務(wù)切換時(shí)延≤1μs，這意味著即使非實(shí)時(shí)域在處理復(fù)雜數(shù)據(jù)分析，實(shí)時(shí)域的控制指令也能“優(yōu)先插隊(duì)”執(zhí)行。例如在汽車焊接車間的多機(jī)械臂協(xié)同作業(yè)場景中，5臺(tái)不同品牌機(jī)械臂的同步誤差可控制在嚴(yán)格閾值內(nèi)，當(dāng)某機(jī)械臂傳感器檢測到異常，系統(tǒng)在幾微秒內(nèi)（近乎瞬時(shí)）通知其他機(jī)械臂暫停，從源頭避免連鎖故障。

M-Robots OS 的硬實(shí)時(shí)能力，不僅解決了工業(yè)場景中的精度與效率難題，更推動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)從 “單體智能” 邁向 “群體智能”。目前，M-Robots OS 已在多個(gè)實(shí)際場景中完成驗(yàn)證：深開鴻已與哈工大重慶研究院及重慶天罡智能、珞石、匯博、拓斯達(dá)、宏大、埃夫特、幻爾、錢江、靈猴、樂聚等多個(gè)頭部校企建立合作，將M-Robots OS 成功應(yīng)用于工業(yè)機(jī)械臂、協(xié)作機(jī)器人、人形機(jī)器人、AGV、移動(dòng)機(jī)器人、四足機(jī)器人等多類產(chǎn)品形態(tài)。

值得關(guān)注的是，M-Robots OS已正式開源，這標(biāo)志著我國在機(jī)器人操作系統(tǒng)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從技術(shù)突破到生態(tài)構(gòu)建的關(guān)鍵跨越。通過開源模式，深開鴻正攜手產(chǎn)業(yè)鏈伙伴共建實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)以及機(jī)器人創(chuàng)新生態(tài)，為工業(yè)控制、智能協(xié)作等領(lǐng)域的技術(shù)升級(jí)提供可復(fù)制的“中國方案”。在硬實(shí)時(shí)技術(shù)構(gòu)筑的時(shí)間防線之上，一個(gè)更安全、更高效的智能工業(yè)時(shí)代正加速到來。

項(xiàng)目資源與參與方式

項(xiàng)目官網(wǎng)：https://atomgit.com/m-robots

已上線資源：開源鴻蒙機(jī)器人核心子系統(tǒng)、核心三方中間件庫、包管理器、可視化開發(fā)／調(diào)試工具。

參與方式：開發(fā)者可通過官網(wǎng)注冊(cè)參與代碼貢獻(xiàn)與反饋；企業(yè)與高?？杉尤?SIG 技術(shù)組，共同推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)制定與產(chǎn)業(yè)落地。