Steady Eddie · Physical Autonomy Systems Der abnehmbare Bediener
Eine Illustration der aufgeschnittenen Compute-Insel, mit dem Lidar, einer Kamera und der Fahrmaschinensteuerung daneben, jeweils nach Hersteller beschriftet
Was steckt drin

Industrielle Komponenten, von Herstellern, die ihre Kennwerte veröffentlichen.

STE Integrate ist um Komponenten herum konstruiert, die bereits Minen, Anlagen und Fahrzeuge betreiben: ein NVIDIA-KI-Computer auf einem robusten Connect-Tech-Trägerboard, Sony-Bildsensoren auf Leopard-Imaging-Kameras, ein Ouster-Lidar, Parker-Fahrmaschinensteuerungen, Festo- und SMC-Pneumatik, abgedichtete TE-Connectivity-DEUTSCH-Steckverbinder. Nichts Exotisches, nichts, das in zehn Jahren nicht mehr erhältlich wäre, und jede Komponente aus einem Grund gewählt, den wir Ihnen zeigen können.

STE-Integrate-Produktblatt (PDF)

Die Übersicht

Sechs Gruppen von Komponenten, eine Einheit.

Augen, Computer, Hände, Stopp, Software und Sitz. Der Computer schlägt vor. Das Gateway prüft. Die Hände bewegen die eigenen Steuerelemente der Maschine. Der Stopp kann Strom abschalten und Luft ablassen, ohne einen von ihnen zu fragen. Dies ist die Spezifikation, nach der STE Integrate gebaut ist: Komponenten benannt nach Hersteller und Familie, Kennwerte die eigenen der Hersteller.

Was steckt drin bei STE Integrate: die Übersicht WAS STECKT DRIN BEI STE INTEGRATE SECHS GRUPPEN VON KOMPONENTEN · HERSTELLER BENANNT · KENNWERTE SIND DIE DER HERSTELLER DIE ÜBERSICHT DIE AUGEN SENSORIK LEOPARD IMAGING · SONY IMX490 KAMERAS ×10OUSTER OS0-128 LIDARSBG SYSTEMS ELLIPSE-D GNSS / INSVECTORNAV VN-110 INERTIALEINHEITSICK TMM88D AUSLEGER- UND STIELWINKELCODIERTES BAND FÜR SCHWENKWINKEL · EIGENENTWICKLUNG DER COMPUTER SCHLÄGT VOR · KEIN DIREKTER I/O NVIDIA JETSON AGX ORINCONNECT TECH ROGUE-RX XP TRÄGERBOARDINNODISK INDUSTRIAL NVMe · MOXA SWITCHINFINEON OPTIGA TPM · EATON SUPERCAPSMEAN WELL RAILWAY DC-DCTE CONNECTIVITY DEUTSCH STECKVERBINDER DER SITZ EINE PERSON GENEHMIGT ROBUSTER, SONNENLICHTTAUGLICHER TOUCHSCREENCINCOZE / WINMATE KLASSEYUBICO YUBIKEY HARDWARE-SCHLÜSSELSIGNIERTE GENEHMIGUNG · MASCHINE · PLAN · GRENZENANGEFORDERT WIRD NIE ALS TATSÄCHLICH ANGEZEIGTSTOPP & ENTZUG IST SOFTWARE, NICHT DER ROTE KNOPF DER STOPP FESTVERDRAHTET · VETO PARKER IQAN-MC43FS SICHERHEITSCONTROLLERSCHNEIDER ELECTRIC SCHÜTZE ×2, IN REIHEROSS ÜBERWACHTES DOPPELVENTIL · LÄSST DIE LUFT ABFESTO ABSPERRBARES HANDVENTIL · VORHÄNGESCHLOSS UND MANOMETERKAVLICO DRUCKKANÄLE ×3VIAIR KOMPRESSOR · GEPRÜFTER BEHÄLTERROTE STOPPS IN DER KABINE UND AUSSEN DAS GATEWAY PRÜFT JEDEN BEFEHL NXP AUTOMOTIVE-CONTROLLER ×2 · UNABHÄNGIGEIGENE VERSORGUNG · EIGENER TAKT · EIGENER WATCHDOGTEXAS INSTRUMENTS ISOLIERTER CAN, JEWEILS DIE HÄNDE BEWEGEN DIE STEUERELEMENTE · LASSEN LOS PARKER IQAN-MC43 FAHRMASCHINENSTEUERUNGFESTO PROPORTIONALVENTILE · BEHEIZTER VERTEILERSMC KOMPAKTZYLINDER · FEDERKLARNOVOTECHNIK WINKELSENSOR AM STIELSICK SENSOREN BEWEISEN DEN SPALTIGUS GLEITSCHUHE · SKF GELENKKÖPFE · SOUTHCO STIFTEFESTO FAHRZYLINDER · GETEILTE KLEMME DIE EIGENEN STEUERELEMENTE DER MASCHINE · NICHTS DURCHTRENNT, ANGEZAPFT ODER GEFLASHT DATEN BEGRENZTE VORSCHLÄGE GEPRÜFT GENEHMIGUNG BEWEGT DIE HEBEL TRENNT STROM UND LÄSST LUFT AB · KEIN SOFTWAREPFAD ERREICHT ES ROTER KNOPF, ZWEI KANÄLE, DIREKT ZUM STOPP UM DIESE KOMPONENTEN HERUM KONSTRUIERT · BENANNT NACH HERSTELLER UND FAMILIE · KEINE LOGOS STEADY EDDIE · STE INTEGRATE
Was steckt drin bei STE Integrate: die Augen, der Computer und der Sitz oben; der Stopp, das Gateway und die Hände darunter; die eigenen Steuerelemente der Maschine unten.
Der Computer

Ein KI-Computer für Vibration, Kälte und Staub.

Das Denken geschieht an Bord, auf Hardware, die für Fahrzeuge statt für ein Rack gebaut ist, in einem abgedichteten Zweikammer-Aluminiumgehäuse, das den Computer und die Sicherheitshardware in getrennten Kammern mit getrennter Stromversorgung hält.

Was unter der Haube steckt: die Compute-Insel und ihre Nachbarn NVIDIA JETSON AGX ORIN · 32 GB CONNECT TECH ROGUE-RX XP TRÄGERBOARD INFINEON OPTIGA TPM MOXA INDUSTRIAL-SWITCH MEAN WELL RAILWAY DC-DC EATON SUPERKONDENSATOREN ×2 NXP GATEWAY ×2 · TI ISOLIERTER CAN ZWEIKAMMER-ALUMINIUMGEHÄUSE TE CONNECTIVITY DEUTSCH · ABGEDICHTET OUSTER OS0-128 LIDAR LEOPARD IMAGING · SONY IMX490 PARKER IQAN-MC43 FAHRMASCHINENSTEUERUNG WAS UNTER DER HAUBE STECKT · STE INTEGRATE DIE COMPUTE-INSEL UND DREI NACHBARN · HERSTELLER IM TEXT BENANNT · NICHT MASSSTABSGETREU · KEINE LOGOS
Die Compute-Insel im Schnitt: das Trägerboard und das Modul, die Superkondensatoren, der Switch, der Wandler und der Sicherheitschip in einem Zweikammergehäuse, mit dem Lidar, einer Kamera und der Fahrmaschinensteuerung daneben. Eine Illustration, nicht maßstabsgetreu.
Rechenmodul

NVIDIA Jetson AGX Orin

Das KI-Modul, das Wahrnehmung und Planung an Bord ausführt, mit zweiunddreißig Gigabyte Arbeitsspeicher. Dieselbe Familie treibt autonome Fahrzeuge und Industrieroboter an.

NVIDIA
Robustes Trägerboard

Connect Tech Rogue-RX XP

Das Board, an das das Modul geschraubt wird, vom Hersteller bewertet von vierzig unter bis fünfundachtzig über null, mit einer Aufnahme von zehn bis sechsunddreißig Volt Maschinenstrom, mit zwei Zehn-Gigabit-Ethernet-Anschlüssen, zwei Solid-State-Laufwerk-Steckplätzen und sechzehn Lanes für Kameraeingang. Jeder Steckverbinder daran rastet ein.

Connect Tech
Speicher

Innodisk Industrial-Solid-State-Laufwerk

Zwei Terabyte industrieller Flash-Speicher auf der schnellsten PCIe-Lane, vom Hersteller bewertet für Stoß und Vibration einer arbeitenden Maschine und für die in seinem Datenblatt veröffentlichte Lebensdauer. Es speichert die signierte Software und die laufende Aufzeichnung dessen, was die Maschine getan hat.

Innodisk
Netzwerk

Moxa verwalteter Industrie-Switch

Ein verwalteter industrieller Ethernet-Switch mit Power over Ethernet, der Kamera-, Service- und Gateway-Verkehr voneinander trennt, mit Hardware-Zeitstempelung, sodass jeder Sensor einen gemeinsamen Takt teilt.

Moxa
Das Gateway

Zwei NXP-Automotive-Controller

Zwei unabhängige Controller in Automotive-Qualität prüfen jeden Bewegungsbefehl gegen seine Grenzen, bevor er die Antriebe erreicht. Jeder hat seine eigene Versorgung, seinen eigenen Takt und seinen eigenen Watchdog, und einen isolierten CAN-Transceiver von Texas Instruments zwischen sich und der Verkabelung der Maschine.

NXP · Texas Instruments
Sicherheit

Infineon OPTIGA TPM

Eine hardwarebasierte Vertrauensbasis. Die Einheit startet nur Software, die wir signiert haben, und die Schlüssel verlassen den Chip nie.

Infineon
Stromversorgung

MEAN WELL Wandler in Bahnqualität

Ein für Schienenfahrzeuge gebauter Wandler verwandelt die grobe Versorgung der Maschine in sauberen, isolierten Strom für alles im Gehäuse, mit Überspannungs- und Verpolungsschutz davor auf unserer eigenen Platine.

MEAN WELL
Überbrückungsenergie

Eaton-Superkondensatormodule

Zwei Superkondensatormodule tragen den Computer durch einen Stromausfall, lange genug, um seine Dateien sauber zu schließen. Keine Batterie zu warten, nichts nach Plan zu ersetzen.

Eaton
Verbindungen

TE-Connectivity-DEUTSCH-Steckverbinder

Jedes Kabel in und aus der Einheit endet in einem abgedichteten DEUTSCH-Steckverbinder, derselben Familie, die der eigene Kabelbaum der Maschine verwendet, original gekauft und ausschließlich über den autorisierten Kanal.

TE Connectivity
Die Augen

Zehn Kameras, ein Lidar, und ein Gespür dafür, wo es steht.

Zehn Automotive-Kameras mit hohem Dynamikumfang aus einer Bildsensorfamilie, in vier Objektivweiten, sodass eine tiefstehende Sonne, eine dunkle Werkstatt und ein blinkendes Blinklicht alle von denselben Augen erfasst werden. Darüber ein Lidar, das einen vollen Kreis um die Maschine und neunzig Grad von oben nach unten erfasst, ein Zweiantennen-Satellitenempfänger, der seine Ausrichtung im Stillstand kennt, und eine Inertialeinheit, die spürt, wie sich das Oberteil bewegt.

Das besondere Stück ist ein passives reflektierendes Band am Wagenkasten. Eine nach unten gerichtete Kamera liest es und liefert den Winkel zwischen Oberteil und Fahrwerk optisch, sodass nichts die eigene Schwenkelektronik der Maschine berührt. Radar für Regen und Staub ist eine Option, hinzugefügt, wo das Wetter eines Standorts es verlangt.

Der Wahrnehmungsring, Draufsicht VORNE DIE BLINDE FLÄCHE · WAS DER RING NICHTSEHEN KANN · ETWA 2,3 M ÜBER DIEMITTE, GEWOLLT SO KONSTRUIERT EIN DRITTEL DES HORIZONTS INJEDEM OBJEKTIV, NACH UNTEN GENEIGT VON HIER AUS WIRDJEDER PUNKT VON ZWEIKAMERAS ERFASST DER 12-M-SICHTBARKEITS-KREIS · DIEREFERENZ DER NORM ACHT KAMERAS AUF EINEM RING KONSTRUKTIONSGEOMETRIE · NICHT MASSSTABSGETREU AUF IHREM BILDSCHIRM · KEINE LIVE-AUSGABE
Der Wahrnehmungsring von oben: der Kamerakranz und der Lidar-Kegel um die Maschine.
Kameras

Leopard-Imaging-Kameras auf Sony-IMX490-Bildsensoren

Zehn abgedichtete Automotive-Kameras, IP67 und IP69K, bewertet von vierzig unter bis fünfundachtzig über null, mit LED-Flimmerunterdrückung, sodass ein beleuchtetes Schild oder ein Blinklicht als ruhiges Licht erscheint. Vier Objektivweiten, ein Serialisierer, eine Farbwiedergabe.

Leopard Imaging · Sony
Lidar

Ouster OS0-128

Hundertachtundzwanzig Lidar-Kanäle, die einen vollen Kreis um die Maschine und neunzig Grad von oben nach unten erfassen, abgedichtet nach IP68 und IP69K, mit einer thermischen Auslegung, die eine Dachmontage in der Kälte plausibel macht.

Ouster
Position und Ausrichtung

SBG Systems Ellipse-D

Eine Zweiantennen-GNSS- und Inertialeinheit, die ihre Ausrichtung im Stillstand kennt, was bei einer Maschine wichtig ist, die schwenkt, ohne sich zu bewegen, mit RTK-Präzision, wenn eine Korrektur verfügbar ist.

SBG Systems
Bewegung des Oberteils

VectorNav VN-110

Eine industrielle Inertialeinheit, die tausendmal pro Sekunde liest, wie sich das Oberteil bewegt, schüttelt und neigt.

VectorNav
Ausleger- und Stielwinkel

SICK-TMM88D-Neigungssensoren

Zweiachsige Neigungssensoren am Ausleger und am Stiel, die ihren Winkel auf ein Hundertstel Grad über CANopen erfassen.

SICK
Schwenkwinkel

Das codierte Band

Ein passives reflektierendes Band am Wagenkasten, gelesen von einer nach unten gerichteten Kamera, liefert den Winkel zwischen Oberteil und Fahrgestell optisch. Unsere eigene Entwicklung, und der Grund, warum die gesamte Lagekette nichts von der Elektronik der Maschine benötigt.

Steady Eddie
Der Stopp

Ein Stopp, mit dem keine Software sprechen kann.

Die Energiehoheit liegt in einem separaten Sicherheitscontroller, zertifiziert von seinem Hersteller, auf eigener Hardware. Darunter ist der Stopp bewusst einfach und physisch gehalten: zwei Schütze, ein Ventil, das die Luft ablässt, und ein Handventil mit Vorhängeschloss.

Sicherheitscontroller

Parker IQAN-MC43FS

Ein Sicherheitscontroller für Fahrmaschinen aus derselben Familie wie der Bewegungscontroller, von seinem Hersteller nach den funktionalen Sicherheitsnormen für Maschinen zertifiziert. Er entscheidet, ob Bewegungsenergie erlaubt ist, und entzieht sie, auf eigener Hardware. Es gibt keinen Pfad von der KI oder dem Computer zu ihm.

Parker
Stromabschaltung

Schneider-Electric-TeSys-Schütze

Zwei Schütze in Reihe. Das Öffnen eines der beiden trennt jede Antriebsspule vom Strom; jedes meldet seinen eigenen Zustand über einen Spiegelkontakt, und die nachgeschaltete Schienenspannung wird unabhängig geprüft.

Schneider Electric
Luftablass

ROSS überwachtes Doppelventil

Ein überwachtes Doppelventil lässt auf Anforderung die Luft aus jedem Aktuator ab, überwacht sich selbst und verriegelt, wenn seine beiden Hälften nicht übereinstimmen.

ROSS Controls
Absperrung

Festo absperrbares Handventil

Das Ventil, das ein Techniker dreht, um die Luft abzuschalten und abzulassen, mit einem Vorhängeschloss am Knopf und einem Manometer dahinter, um Null nachzuweisen.

Festo
Drucknachweis

Kavlico-Druckmessumformer

Drei unabhängige Druckkanäle weisen nach, dass die Luft wirklich weg ist. Niedriger Druck allein wird nie als sicher angenommen; die Hebel müssen auch wieder in Neutralstellung sein und jeder Aktuator physisch von seinem Steuerelement gelöst.

Kavlico
Luftversorgung

VIAIR Industriekompressor

Ein für Dauerbetrieb ausgelegter Vierundzwanzig-Volt-Kompressor speist einen geprüften Behälter und steht außerhalb der Sicherheitsfunktion, sodass nichts, was er tut, den Stopp aufhalten kann.

VIAIR
In der Kabine und außen

Zwei rote Stopps

Zwei Pilzstopps, Kabine und außen, jeder auf zwei Kanälen. Jeder von beiden lässt die Schütze und das Ventil fallen und verriegelt, und keiner kann von irgendwo anders als der Maschine selbst zurückgesetzt werden.

Schneider Electric · Banner Engineering
Die Hände

Fahrmaschinen-Steuerelemente, luftgetrieben, und zum Loslassen gemacht.

Die Komponenten, die die eigenen Steuerelemente der Maschine berühren, stammen von den Herstellern, die die Maschinen bereits ausstatten: eine mobile Steuerung von Parker, Ventile von Festo, Zylinder von SMC, und Sensoren, die den eigenen Steuerhebel der Maschine lesen, statt dem Zylinder zu vertrauen.

Bewegungscontroller

Parker IQAN-MC43

Eine Fahrmaschinensteuerung aus einem Hydraulikhaus, bewertet von vierzig unter bis fünfundachtzig über null, die ihren Regelkreis jede Millisekunde über fünf CAN-Busse mit zehn geschlossenen Regelkreisausgängen schließt. Sie bewegt die Steuerelemente in einem festen Takt.

Parker
Die Luft dosieren

Festo-Proportionalventile

Proportionalventile dosieren die Luft in beide Richtungen zu jedem Aktuator, in einem beheizten Verteiler, sodass das Ventilpaket an einem Albertaer Morgen über seiner Kältegrenze bleibt.

Festo
Die Drücker

SMC-Kompaktzylinder

Kompakte Zylinder mit Federrückstellung drücken den Joystick-Kragen, je einer pro Richtung, vier pro Steuerhebel, in der Kälteklima-Ausführung des Herstellers. Luft abschalten, und jeder von ihnen springt frei.

SMC
Wo der Steuerhebel wirklich steht

Novotechnik RFD-4000

Ein berührungsloser Winkelsensor liest den eigenen Joystick der Maschine, sodass sich der Regelkreis auf die tatsächliche Position des Steuerelements schließt, nicht darauf, wohin der Zylinder glaubt, sich bewegt zu haben. Abgedichtet nach IP69, bewertet von vierzig unter null.

Novotechnik
Freigabenachweis

Robuste induktive Sensoren von SICK

Ein Sensor an jedem Drückerkörper weist einen echten physischen Spalt zwischen dem Drücker und dem Steuerhebel nach, kältebewertet und abgedichtet. Der Nachweis ist der Sensor, niemals der Befehl.

SICK
Fahrhebel

Festo-Fahrzylinder

Doppelt wirkende Zylinder an den Fahrhebeln, die durch eine geteilte Klemme mit nachgiebigem Einsatz drücken und ziehen. Kein Bohren, kein Kleben, keine dauerhafte Veränderung am Hebel.

Festo
Die kleinen Teile, auf die es ankommt

igus · SKF · Southco

Selbstausrichtende Polymer-Kontaktschuhe von igus, damit ein Drücker sein Pad rechtwinklig trifft; Gelenkköpfe von SKF an den Fahrzylindern; Schnellverschlussstifte von Southco, damit sich die Halterungen von Hand lösen lassen.

igus · SKF · Southco
Der Joystick-Pod auf der Plattform, aus dem technischen Modell
Der Joystick-Pod, aus dem technischen Modell
Der Pedal-Pod auf der Plattform, aus dem technischen Modell
Der Pedal-Pod, aus dem technischen Modell
Die Softwareplattform

Benannt, signiert, und aus der Regelschleife herausgehalten.

Die Laufzeitumgebung

NVIDIA JetPack und TensorRT

Die Einheit läuft auf NVIDIAs eigener Plattform für den Jetson: JetPack für das Board, TensorRT für die Modelle, sodass jedes Modell dort läuft, wo NVIDIA es zum Laufen konstruiert hat.

NVIDIA
Vertrauen

Sicherer Bootvorgang, Verschlüsselung, signierte Updates

Der sichere Jetson-Bootvorgang weist nach, dass die startende Software die von uns signierte Software ist. Geschützte Daten werden im Ruhezustand verschlüsselt. Updates treffen signiert ein, in einen zweiten Slot, nach den Uptane- und TUF-Rahmenwerken, die die Fahrzeugindustrie nutzt, um gefälschte oder veraltete Updates fernzuhalten.

NVIDIA · Uptane · TUF
Middleware

ROS 2 mit Eclipse Cyclone DDS

Dienste kommunizieren über ROS 2 mit dem Cyclone-DDS-Sicherheitsprofil: jeder Dienst identifiziert, standardmäßig alles verweigert.

ROS 2 · Eclipse Cyclone DDS
Stückliste

Jeder Build listet seine Bestandteile

Jeder Software-Build liefert eine maschinenlesbare Stückliste im CycloneDX-Format, erstellt nach dem sicheren Softwareentwicklungs-Rahmenwerk des NIST, wobei die KI nach dem NIST-KI-Risikomanagement-Rahmenwerk geführt wird.

CycloneDX · NIST
Eine Stimme in der Kabine

Ein lokales Qwen-Sprachmodell

Ein Sprachmodell auf der Maschine beantwortet die Fragen eines Bedieners anhand des Materials, das wir mit der Einheit liefern, ohne dass eine Verbindung erforderlich ist. Es kann erklären. Es kann nichts befehligen.

Qwen
Der Sitz

Ein Bildschirm, der sich nicht übertreiben kann.

Das Display

Ein robuster, sonnenlichttauglicher Touchscreen

Ein zwölf Zoll großes Industriedisplay, vorne abgedichtet, hell genug für eine Kabine in voller Sonne und ablesbar durch Handschuhe und Regen.

Cincoze · Winmate-Klasse
Der Schlüssel

Yubico YubiKey

Der Bediener signiert jeden Auftrag mit einem Hardware-Schlüssel. Die Genehmigung bindet die eigene Seriennummer der Maschine, den Plan, das Werkzeug, die Arbeitszone, die Grenzen und ein Ablaufdatum. Ändert sich einer davon, erlischt die Genehmigung.

Yubico
Angefordert ist niemals tatsächlich

Zweiunddreißig Bildschirme, zweiundvierzig Alarme

Was verlangt wurde, bleibt getrennt von dem, was die Maschine getan hat, auf jedem Bildschirm. Jeder Alarm wird nur von dem System quittiert, das ihn ausgelöst hat. Stopp und Entzug auf dem Bildschirm ist Software; der rote Knopf ist es nicht, und der Bildschirm sagt das auch.

Steady Eddie

Wie wir einkaufen.

Vier Bahnen, jede mit ihrer eigenen Regel, und keine Bewertung, die eine nicht bestandene übergehen kann.

  • Zertifizierte SicherheitskomponentenNur über den autorisierten Kanal des Herstellers, nur die exakt zertifizierte Variante, und eine unabhängige Prüfung, bevor irgendetwas davon angerechnet wird.
  • Rechenleistung, Netzwerk und SensorikNachverfolgbarkeit durch den Hersteller, Umweltnachweise, Herkunftsland und Fertigungsstandort angegeben, Firmware und ihre Stückliste geprüft, ein offengelegter Update-Prozess.
  • Gewöhnliche Ventile, Zylinder und FittingsWerksidentität, Muster, Erstmusterprüfung und ein Referenzmuster, bevor eine Charge versandt wird.
  • Metallbau, Kabelbaum und MontageGebaut in Kanada nach freigegebenen Zeichnungen, mit Endprüfung an jeder Einheit.

Warum diese Komponenten.

Jede Komponente auf dieser Seite ist nach einer Regel gewählt, die wir Ihnen zeigen können: ein Hersteller, der seine Kennwerte veröffentlicht, eine Familie, die es in zehn Jahren noch geben wird, eine Kältebewertung, die zu dem Gelände passt, auf dem wir arbeiten, und ein abgedichteter Steckverbinder, um sie anzuschließen. Jeder hier zitierte Kennwert ist der eigene des Herstellers, zu seiner eigenen Komponente. Was die gesamte Einheit leistet, beurteilen Sie mit Ihren eigenen Händen an unserer eigenen Testanlage in Alberta. Wie Intelligenz im Sitz all das nutzt.

Nennen Sie uns Ihre Maschine, und wir sagen Ihnen, wo sie steht.