Type-1 硬实时机器人虚拟化底座与最高等级功能安全隔区

将原本需要多台物理工控机与多块控制器分散部署的复杂系统高度整合至单颗高算力系统级芯片 (SoC) 之上，在上层随意测试运行未经严格认证的 AI 深度视觉大模型，而下层 500 Hz 超高频电机力矩闭环控制完全不受任何干扰。

SwarmHypervisor Type-1 Real-Time Partitioning Stack

Robotics Core: Hypervisor Core — Type-1 Microkernel & Hardware Partitions

Autonomous Robotics Nodes & SLAM Controllers

  • ASIL D Safety RTOS VM
  • Linux / ROS 2 AI Compute VM
  • Zero-Copy IVSHMEM Ring
  • SR-IOV Hardware Device Pass
  • Memory Protection Unit (IOMMU)

Architectural Layers & Navigation Stacks

  • 第一层：感知与实时建图定位（SLAM）子系统 (3D LiDAR / RealSense RGB-D / Fast-LIO2 / Cartographer): 高频三维点云采集、IMU 紧耦合紧凑预积分以及动态环境下的亚厘米级实时精准定位。
  • 第二层：局部导航与模型预测控制（MPC）执行引擎 (TEB Local Planner / Timed-Elastic Band / Pure Pursuit): 实时动态避障、非完整约束运动学轨迹平滑优化与 ISO 3691-4 激光安全防区自适应动态切换。
  • 第三层：跨品牌互操作协议、实时中间件与车队总线 (VDA 5050 v2.1 / ROS 2 Jazzy / Eclipse Zenoh / CycloneDDS): 标准化 JSON/MQTT 任务调度指令解析、节点内零拷贝共享内存 IPC 与多品牌异构车队高确定性低延迟状态回传。
  • 第四层：集群协同调度、无冲突路径规划与交通优化 (Conflict-Based Search (CBS-MAPF) / Dynamic Block Reservation): 集中式与分布式冲突优先搜索（CBS-MAPF）多智能体无碰撞路径规划、自动机会充电机位调度与通行瓶颈动态消解。

Telemetry & Compliance: ±5 mm (重复定位精度) | <8 ms (调度响应时延) | <12 ms (安全刹停响应时间) | VDA 5050 v2.1 (开放车队协议标准)

SwarmHypervisor 中的一型微内核与混合关键性隔离

现代自主机器人需要高性能AI计算（Linux、ROS 2、PyTorch）与经认证的安全关键控制（AUTOSAR、FreeRTOS、SIL 3）共存。SwarmHypervisor 提供硬件隔离虚拟化层，支持在单一SoC上安全执行混合关键性任务。

Core Engineering Areas

Technical Publications

Related Cluster Architecture Specifications