利用我們的系統層級解決方案,設計更安全、更智慧且更精巧的人形機器人。在機器人設計中運用我們先進的氮化鎵 (GaN)、閘極驅動器和精密感測裝置,您即可在不同產業間推動進步,進而提升生產力、強化安全並改善日常生活,同時還可滿足您的成本與性能需求。

為何要為人形機器人系統選用 TI?

打造具智慧、安全且精巧的機器人馬達驅動器
發展智慧感測、感知與導航
符合功能安全要求
以完整音訊解決方案實現清晰的通訊

設計更安全、更智慧的人形機器人

打造精巧、有效率且受到完整保護的伺服驅動功率級模組

人形機器人需仰賴大量馬達,而每個馬達都必須在小巧空間中提供高功率密度和精確控制。相較於金屬氧化半導體場效電晶體替代方案,GaN 技術可藉由整合式驅動器,將功率級尺寸縮減 50% 以上。GaN 具備超低切換損耗,可在數百 kHz 範圍內實現高頻脈衝寬度調變控制。其可在沒有過多熱量的情況下維持效率,因此有助於解決人形機器人系統複雜的高性能要求。


Application brief

Gate Driver Design Requirements for Humanoid Robot Motor Drives (Rev. A)

TI 擁有廣泛的積體電路產品組合,可協助客戶實現各種設計規格,打造能夠迅速對環境做出反應的機器人。
Application brief

Precision Current Sensing in Humanoid Robots

TI 精選的功能性隔離式電流感測調變器,可在精巧外型尺寸中實現最高等級的精密度,並在 PWM 週期中提供高 CMTI 和連續感測,無需空白時間。
Technical article

先進電流與電壓感測如何實現超精密機器人技術

DRV7308 等 GaN 式 IPM 的進步,可望持續協助提升電器和 HVAC 系統中的馬達驅動功率密度、電力輸送和效率,同時節省系統成本並提升可靠性。

DRV7167預覽

100V 60A half-bridge GaN motor driver power stage

AMC0106M05現行

適用電流感測的 ±50mV 輸入功能隔離 ΔΣ 調變器

DRV8350現行

102V 最大三相智慧型閘極驅動器

快速實現流暢、準確的運動

人形機器人需要持續即時測量馬達電流、電壓與位置,以實現準確的移動與速度。我們的 C2000™ 微控制器和 Sitara™ 處理器可提供高性能的即時控制,確保您的機器人能以精確、穩定且安全的方式運作。這些處理器專為將通訊和處理延遲降至最低而設計,可提供同級最佳的動作控制、週期時間和路徑準確度,滿足現代人形機器人系統日益增長的性能需求。


分散式多軸馬達控制

利用我們的分散式多軸伺服驅動架構,讓即時控制更貼近實際動作。
Technical article

What is “real-time control” and why do you need it?

即時控制是閉合迴路系統在定義時段內收集資料、處理資料和更新系統的能力。如果系統錯過了定義的時段,則穩定性、精密度和效率都會下降。
Technical article

How to achieve precise motion control in industrial drives

對精確的運動控制而言,工業驅動的許多層面都十分重要,這包括即時控制設計的所有三個基礎子系統:感測、處理及致動。

AM2612現行

基於 Arm® Cortex®-R5F 的 500MHz 雙核心 MCU,具備即時控制、安全與保全功能

TMS320F28P650DK現行

C2000 ™ 32 位元 MCU、2x C28x +CLA CPU、鎖階、1.28-MB 快閃記憶體、16-b ADC、HRPWM、EtherCAT、CAN-FD、AES

透過即時通訊,享有精確、安全的運動

為了讓人形機器人實現精確且安全的動作,標準或單對乙太網路 (SPE) 等即時通訊介面是在系統間及時交換資料的關鍵要素。我們最新的實體層 (PHY) 結合高性能即時 MCU 後,可支援速度高達 GB 的各種工業通訊協定,同時協助降低進階機器人設計中的纜線重量、複雜性和故障點。


Application note

How and Why to Use Single Twisted-Pair Ethernet (SPE) for Industrial Robotics Environments (Rev. A)

本文探討 SPE (Base-T1) 對機器人應用的優勢,以及使用精巧、有效率、可靠且低雜訊的通訊介面設計機器人系統時,會面臨的主要挑戰。
Application note

EMC/EMI Compliant Design for Single Pair Ethernet

此應用說明提供電路圖和佈局實務的指南,以協助通過電磁干擾和電磁相容性測試,內容著重於電源供應和時脈機制。

DP83TC813S-Q1現行

車用低功耗、小型元件封裝 100BASE-T1 乙太網路 PHY (SGMII)

DP83826E現行

具有 MII 介面與強化模式的低延遲 10/100-Mbps PHY

TCAN1042-Q1現行

具有靈活資料速率的汽車故障保護 CAN 收發器

提升機器人的性能與速度,且無須犧牲回應安全威脅的時間

利用我們的高準確度 mmWave 感測器產品組合,實現密切的人形機器人協作。我們的 mmWave 雷達感測器可透過 360 度視野協助進行精確的資料收集,助您將設計的精密度提升至最高。我們的雷達技術也已通過 Technischer Überwachungsverein (TÜV SÜD) 的安全完整性第 2 級預先認證,可協助進行安全設計週期,並能夠履行國際電工委員會 (IEC) 61496-5 雷達保護裝置標準的要求。


Application brief

Precision Current Sensing in Humanoid Robots

此光距及測距 (LiDAR) 參考設計展現了 LMG1020 和 LMG1025-Q1 低壓側閘極驅動器,適合窄脈衝應用。

網路研討會:機器人感測

了解 mmWave、超音波和光學感測器等各種感測器,如何促進協作機器人與人類共同合作、共存與共事,以及感測器如何讓自動導引車輛能偵測和避開物體。

TI mmWave 專家探討功能安全

本影片探討 TI 雷達感測器提供的功能與資源,讓您輕鬆進行功能安全開發,進而滿足您的終端應用需求。

IWR6843現行

具有整合處理功能的單晶片 60GHz 至 64GHz 智慧型 mmWave 感測器

TDA4VM現行

具備雙核心 Arm® Cortex®-A72、8 TOPS AI 效能、C7xDSP 與 GPU 的 SoC,用於視覺感知與分析

簡化您的功能安全系統認證

運用我們的 TI 功能安全相容感測器與處理器,滿足 IEC 61508 等功能安全標準的嚴格要求。我們提供功能安全認證工程師;功能安全失效率與故障模式、影響和診斷分析等可用文件和資源;以及安全認證和軟體診斷程式庫,以協助簡化認證程序。


White paper

Optimizing functional safety for industrial robots

本白皮書說明工業機器人處理器的功能安全,並探索可實現功能安全的部分選項。
Functional safety information

Design Smaller Safe Torque Off (STO) Systems Using 3-Phase Smart Gate Drivers

了解我們以 TI 功能安全品質管理裝置形式推出的三相位智慧型閘極驅動器,助您因應下一個安全扭矩關閉系統設計。

TI 的功能安全

運用我們的類比與嵌入式處理產品優勢來滿足 ISO 13849 與 IEC 61508 等功能安全標準的嚴格要求。在我們專家的協助下,簡化您的功能安全系統認證。

從錄音路徑到播放:完整的 TI 音訊堆疊

在機器人音訊路徑的每個階段提供清晰,有效率且可靠的聲音。我們的音訊放大器與轉換器提供高功率輸出,同時將產生熱能和功耗降到最低。

我們的裝置與智慧功能相結合,可讓您打造真實的音訊體驗。語音活動偵測可降低功耗,喇叭保護可確保安全運作並延長喇叭壽命,而即時負載診斷則可偵測音訊播放期間的故障,以協助防止損壞。


Application note

How to use the Voice Activity Detection in the TAx511x and TAx521x

語音活動偵測演算法是一種語音觸發的系統喚醒機制。此功能使裝置或系統可以處於睡眠模式,在無語音活動時消耗最低功耗。
Application note

SmartPA Speaker Protection Algorithm

此參考設計包含一個 8 通道數位麥克風介面,由高性能 PDM 轉 TDM 轉換器 PCMD3180-Q1 處理為單一 TDM 資料流,並包含數位輸入 D 類音訊放大器 TAS6511-Q1。

TAS6511-Q1現行

具有電流感測功能的車用 50W、2MHz、單通道數位輸入 D 類音訊放大器

PCMD3180現行

八通道脈衝密度調變輸入至 TDM 或 I²S 輸出轉換器

TAS5825P現行

4.5V 至 26.4V H 類控制數位輸入 D 類音訊放大器,具有超低閒置和卓越效率

參考設計

具有工業通訊參考設計的 48V 1kW 機器人關節馬達控制

此參考設計採用 TI Sitara™ MCU- AM261x 裝置處理工業乙太網路連線馬達驅動。此設計使用直徑 70mm 的印刷電路板 (PCB) 以驅動人形機器人關節(48V,1kW Eyoubot 馬達)。此設計展示了精巧的外形和簡化的整合平台。此平台包括一個使用三個 DRV7167 半橋 GaN 馬達驅動功率級的高功率密度區段、一個使用 AM2612 500MHz R5F 核心 MCU 和 AMC0106 功能隔離的 ΔΣ 調變器的準確即時控制級,以及透過工業乙太網路運作的高頻寬通訊。

參考設計

採用單一 MCU,適用於人形機器人手持參考設計的集中式六軸馬達控制

此參考設計採用單一 TI C2000™ F28P65 微控制器,適用於具備六軸控制的工業乙太網路馬達驅動。此設計使用面積小於 42cm2 的印刷電路板 (PCB) 來驅動 6 自由度 (DoF) 的人型機器手。此設計展示了精巧的外形和整合式平台。此整合式平台採用六個 DRV8376 三相位馬達驅動器,具備整合式電流感測功能,並以 FET 作為功率級。此平台包含即時馬達控制與工業乙太網路通訊,使用配備兩個 32 位元 C28x 數位訊號處理器 (DSP) 中央處理單元 (CPU) 與一個控制律加速器 (CLA) CPU 的 F28P65 裝置,皆以 200MHz 執行。

參考設計

用於提升機器人感知安全性的 mmWave 雷達感測參考設計

此參考設計採用安全級毫米波 (mmWave) 雷達感測器 (IWR6843AOP) 與安全級電源管理積體電路 (PMIC) (LP87745),可實現機器人與工業自動化應用中的安全感知功能。此設計支援 Q&A 看門狗通訊、電平或 PWM 錯誤信號監測 (ESM)、安全診斷及雷達重置功能,適用於自主移動機器人 (AMR)、自動導引車 (AGV)、人形機器人、工業機器人與協作型機器人。


Reference designs icon

與 人形機器人 相關的參考設計

使用我們的參考設計選擇工具,找出最適合您的應用和參數設計。

檢視參考設計
Apollo 這樣的人形機器人可以透過補充和支援工作人員來解決現今的現代勞動力面臨的許多挑戰,而 TI 則在不斷開發所需的支援技術。

— Errol Leon, 機器人系統與行銷, 德州儀器,

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Technical Resources

E-book

E-book: An engineer’s guide to industrial robot designs

隨著設計越來越複雜,TI 運用先進半導體和系統級專業知識,協助工程師更快速地打造出新一代機器人。探索重要設計見解,立即著手開發。
Application brief

Integrating IWR6243 mmwave Radar with NVIDIA Holoscan

在工業機器人環境中使用單一雙絞線乙太網路的方法與原因

機器人軟體開發套件

機器人軟體開發套件提供適用於 Jacinto™ 處理器的軟體開發環境,並且具備可用以開發機器人軟體的軟體建構區塊和範例示範。