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Humanoid robot

Umfassende Lösungen auf Systemebene für die Entwicklung zukunftsweisender Roboter

Nutzen Sie unsere Lösungen auf Systemebene, um sicherere, intelligentere und kompaktere Humanoidroboter zu entwerfen. Durch den Einsatz unserer fortschrittlichen Galliumnitrid (GaN)-Gate-Treiber und Präzisionssensorbausteine in Ihren Roboterdesigns können Sie den Fortschritt in allen Branchen vorantreiben. So steigern Sie die Produktivität, erhöhen die Sicherheit und verbessern das tägliche Leben – all das unter Einhaltung Ihrer Kosten- und Leistungsanforderungen.

Wählen Sie eine Anwendung für humanoide Roboter aus

Entdecken Sie unsere Design-Ressourcen für Anwendungen im Bereich humanoide Roboter. Von interaktiven Referenzdiagrammen mit Produktempfehlungen für Subsysteme bis hin zu technischen Whitepapers und beliebten Blogbeiträgen – hier finden Sie Anwendungsressourcen zur Beschleunigung Ihres Designzyklus.

Entdecken Sie durch Interaktion mit dem Diagramm auf der rechten Seite unsere Anwendungen für humanoide Roboter.

Navigation und Sensorik

Bei humanoiden Robotern schließt die Navigation und Sensorik die Echtzeit-Datenerfassung mithilfe zahlreicher Sensoren ein, um Elemente in der Umgebung wahrzunehmen. Humanoide Roboter verwenden Algorithmen, um den Sensoreingang zur Hinderniserkennung, Pfadplanung und präzisen Bewegung für die autonome Navigation in komplexen Umgebungen zu verarbeiten.

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Positionssensor

Die Positionserfassung bei humanoiden Robotern erfordert eine leistungsstarke optische, magnetische und induktive Sensorik. Diese Designs erfordern kompakte, energieeffiziente Halbleiterlösungen mit geringem Platzbedarf für kompakte Encoder, die über einen erweiterten industriellen Temperaturbereich betrieben werden können und elektromagnetisch störfeste Schnittstellen für eine zuverlässige Positionserfassung bieten.

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Batteriemanagementsystem

Unsere integrierten Schaltungen und Referenzdesigns helfen Ihnen bei der Entwicklung eines Batteriemanagementsystems (BMS) für humanoide Roboter zur Überwachung, zum Schutz, zum Zellenausgleich und zur Messung von Akkupacks.

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Systemcontroller

Der Systemcontroller fungiert bei humanoiden Robotern als das Gehirn. Er verarbeitet Sensordaten, um die Umgebung wahrzunehmen, Entscheidungen zu treffen und Bewegungen zu steuern. Er verwaltet Aufgaben wie Gehen, Objektmanipulation und die Interaktion mit Menschen.

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Ein- und mehrachsige Servoantriebe

Unsere integrierten Schaltkreise und Referenzdesigns unterstützen Sie bei der Entwicklung kompakter, effizienter und vollständig geschützter Leistungsendstufenmodule für humanoide Roboter. Unsere analogen und eingebetteten Prozessoren ermöglichen eine verbesserte Motorsteuerungsleistung und übertreffen die Anforderungen an Isolierung und elektromagnetische Kompatibilität gemäß IEC.

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Navigation und Sensorik
Positionssensor
Batteriemanagementsystem
Systemcontroller
Ein- und mehrachsige Servoantriebe

Warum sollten Sie Humanoidrobotersysteme von TI wählen?

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Intelligente, sichere und kompakte Robotermotorantriebe bauen

Die GaN-Bausteine und Gate-Treiber von TI ermöglichen Ihnen die Entwicklung kleiner, effizienter und sicherer Servoantriebe. Die hochpräzise Strommessung und der Encoder ermöglichen eine genauere Motorsteuerung. 

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Entwicklung intelligenter Sensorik, Wahrnehmung und Navigation

Unsere Prozessorfamilien bieten leistungsstarkes Edge AI‑Computing für Wahrnehmung, Sensorfusion und Navigation. Unser Millimeterwellen-Radarportfolio von TI ermöglicht eine hochgenaue Sensorik für Humanoidroboter.

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Anforderungen an die funktionale Sicherheit erfüllen

Erfüllen Sie Sicherheitsstandards wie IEC 61508, ISO 13849 und ISO 26262 zu geringeren Kosten auf Systemebene, indem Sie die On-Chip-Sicherheitsfunktionen unserer analogen und eingebetteten integrierten Schaltkreise nutzen.

Sicherere, intelligentere Humanoidroboter entwickeln

Kompakte, effiziente und vollständig geschützte Servoantriebs-Leistungsstufenmodule entwickeln

Humanoidroboter sind auf zahlreiche Motoren angewiesen, die jeweils eine hohe Leistungsdichte und präzise Steuerung auf kleinstem Raum erfordern. Die GaN-Technologie reduziert die Größe der Leistungsstufe dank integrierter Treiber um mehr als 50 % im Vergleich zu anderen Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren. Mit ihren extrem niedrigen Schaltverlusten ermöglicht die GaN-Technologie eine hochfrequente Pulsweitenmodulationssteuerung im Bereich mehrerer hundert Kilohertz. Ihre Fähigkeit, die Effizienz ohne übermäßige Wärmeentwicklung aufrechtzuerhalten, trägt dazu bei, die komplexen Hochleistungsanforderungen von Humanoidrobotersystemen zu erfüllen.

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White paper
Optimizing GaN performance with an integrated driver
Bei hohen Anstiegsraten können bestimmte Gehäusetypen die Schaltleistung von GaN-Feldeffekttransistoren (FET) begrenzen. Die Integration von GaN-FET und Treibern in einem Gehäuse reduziert parasitäre Induktion und optimiert die Schaltleistung. 
PDF
Video
Dreiphasiger GaN-Inverter für Roboter- und Servoantriebe
Bei diesem Referenzdesign handelt es sich um einen GaN-basierten dreiphasigen Inverter mit 48 V/15 A, der unter 80kHz-PWM geprüft wird. Immer mehr Roboter- und Servohersteller erforschen den Einsatz von GaN-Halbleitermaterial in Motorantrieben. 
Technical article
How advanced current and voltage sensing enable ultra-precise robotics
Fortschritte auf dem Gebiet der GaN-basierten IPMs, wie dem DRV7308, werden auch weiterhin dazu beitragen, die Leistungsdichte, Leistungsbereitstellung und Effizienz von Motorantrieben für Haushaltsgeräte und HLK-Systeme zu erhöhen, während gleichzeitig Systemkosten eingespart werden und die Zuverlässigkeit erhöht wird.
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Vorgestellte Produkte für Leistungsstufen
Neu LMG2100R026 AKTIV Galliumnitrid-Halbbrücken-Leistungsstufe (GaN) mit 100 V 2,6 mΩ
Neu AMC0106M05 VORSCHAU Funktionaler isolierter Delta-Sigma-Modulator mit ±50 mV Eingängen zur Strommessung
DRV8350 AKTIV 3-phasiger intelligenter Gate-Treiber, max. 102 V

Erzielen Sie schnell gleichmäßiges, präzises Laufverhalten

Humanoidroboter erfordern konstante Motorstrom-, Spannungs- und Positionsmessungen in Echtzeit, um genaue Bewegungen und Geschwindigkeiten zu erreichen. Unsere C2000™-Mikrocontroller und Sitara™-Prozessoren bieten eine hochleistungsfähige Echtzeitsteuerung, die dafür sorgt, dass Ihr Roboter präzise, stabil und sicher arbeitet. Diese Prozessoren wurden entwickelt, um Kommunikations- und Verarbeitungsverzögerungen zu minimieren. Sie bieten eine erstklassige Bewegungssteuerung, Zykluszeit und Bahngenauigkeit und erfüllen die wachsenden Leistungsanforderungen moderner Humanoidrobotersysteme.

Video
Dezentrale Mehrachsen-Motorsteuerung
Mit unserer dezentralen Mehrachsen-Servoantriebsarchitektur sind Sie bei der Echtzeitsteuerung näher am Geschehen.
Technical article
What is “real-time control” and why do you need it?
Unter Echtzeitsteuerung versteht man die Fähigkeit eines geschlossenen Regelkreises, Daten zu erfassen, zu verarbeiten und das System innerhalb eines bestimmten Zeitfensters zu aktualisieren. Wenn das System dieses festgelegte Zeitfenster nicht einhält, werden Stabilität, Präzision und Effizienz beeinträchtigt.
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Technical article
How to achieve precise motion control in industrial drives
Viele Aspekte eines industriellen Antriebs sind für eine präzise Bewegungssteuerung von Bedeutung, nicht zuletzt alle drei grundlegenden Subsysteme von Echtzeit-Steuerungsdesigns, von der Erfassung über die Verarbeitung bis hin zur Betätigung.
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Vorgestellte Produkte für Motorsteuerung
Neu AM2612 VORSCHAU Dual-Core-Arm®-Cortex-R5F-basierte MCU mit 500 MHz, Echtzeitsteuerung und Sicherheitsfunktionen
TMS320F28P650DK AKTIV C2000™ 32-Bit-MCU, 2x C28x+CLA-CPU, Lock-Step, 1,28-MB-Flash, 16-B-ADC, HRPWM, EtherCAT, CAN-FD, AES

Präzise, sichere Bewegung mit rechtzeitiger Kommunikation

Damit sich Humanoidroboter präzise und sicher bewegen können, sind Echtzeitkommunikationsschnittstellen mit standardmäßigem Ethernet oder Single-Pair Ethernet (SPE) für den zeitnahen Datenaustausch zwischen Systemen unerlässlich. Unsere neueste Physical Layer (PHY) unterstützt in Verbindung mit unseren hochleistungsfähigen Echtzeit-MCUs verschiedene industrielle Kommunikationsprotokolle bis hin zu Gigabit-Geschwindigkeiten und trägt gleichzeitig dazu bei, das Kabelgewicht, die Komplexität und Ausfallpunkte in fortschrittlichen Roboterdesigns zu reduzieren.

Application note
How and Why to Use Single Twisted-Pair Ethernet (SPE) for Industrial Robotics Environments (Rev. A)
In diesem Artikel werden die Vorteile von SPE (Base-T1) für Robotikanwendungen sowie die wichtigsten Herausforderungen bei der Entwicklung kompakter, effizienter, zuverlässiger und rauscharmer Kommunikationsschnittstellen für Robotersysteme erörtert.
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Application note
EMC/EMI Compliant Design for Single Pair Ethernet
In diesem Anwendungshinweis werden hilfreiche Schaltplan- und Layoutpraktiken erörtert, damit elektromagnetische Störfestigkeits- und Verträglichkeitsprüfungen erfolgreich absolviert werden. Dabei liegt der Schwerpunkt auf Stromversorgungs- und Taktungsschemas.
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Vorgestellte Produkte für Kommunikation
DP83TC812S-Q1 AKTIV TC-10-konformer 100BASE-T1-Ethernet-PHY für die Automobilindustrie mit RGMII und SGMII
DP83826E AKTIV PHY für 10/100-Mbit/s mit kurzer Latenzzeit, MII-Schnittstelle und erweitertem Modus
TCAN1042-Q1 AKTIV Fehlersicherer CAN-Transceiver mit flexibler Datenrate für die Automobilindustrie

Die Leistung und Geschwindigkeit Ihres Roboters steigern, ohne die Reaktionszeit auf eine Sicherheitsbedrohung zu beeinträchtigen

Unterstützen Sie die enge Zusammenarbeit bei der Entwicklung von Humanoidrobotern mit unserem Portfolio an hochpräzisen mmWave-Sensoren. Unsere mmWave-Radarsensoren ermöglichen eine präzise Datenerfassung durch eine 360-Grad-Ansicht, was Ihnen helfen kann, höchste Präzision in Ihren Designs zu erzielen. Unsere Radartechnologie wurde außerdem vom Technischen Überwachungsverein (TÜV SÜD) mit Safety Integrity Level 2 vorzertifiziert, um den Sicherheitsdesignzyklus zu erleichtern. Die Anforderungen der Norm IEC 61496-5 (International Electrotechnical Commission) für Radarschutzeinrichtungen werden ebenfalls erfüllt.

Video
Webinar: Sensorik in der Robotik
Erfahren Sie, wie verschiedene Sensoren, z. B. mmWave-, Ultraschall- und optische Sensoren, kollaborative Roboter in die Lage versetzen, mit Menschen zu koexistieren und zusammenzuarbeiten, und wie Sensoren es autonomen fahrerlosen Transportfahrzeugen ermöglichen, Objekte zu erkennen und diesen auszuweichen.
Video
mmWave-Experten von TI diskutieren über funktionale Sicherheit
In diesem Video werden die Funktionen und Ressourcen der Radarsensoren von TI vorgestellt, die die Entwicklung funktionaler Sicherheit für Ihre Endanwendung erleichtern.
Referenzdesign
Referenzdesign für Nano-Laser-Treiber für LiDAR
Unser Referenzdesign für Light Detection and Ranging (LiDAR) zeigt die Low-Side-Gate-Treiber LMG1020 und LMG1025-Q1 für Anwendungen mit engen Impulsen.
Vorgestellte Produkte für Sichere Sensortechnologie
IWR6843 AKTIV Intelligenter Ein-Chip-mmWave-Sensor mit 60 GHz bis 64 GHz und integrierten Verarbeitungsmöglichkeit
TDA4VM AKTIV Dual Arm® Cortex®-A72 SoC und C7x DSP mit Deep-Learning-, Vision- und Multimedia-Beschleunigern
LMG1020 AKTIV 7-A/5-A Einzelkanal-Gate-Treiber mit 5-V-UVLO für Eingangsimpulse im Nanosekundenbereich

Vereinheitlichen Sie Ihre Systemzertifizierung im Bereich funktionale Sicherheit

Erfüllen Sie die strengen Anforderungen der Normen für funktionale Sicherheit, wie z. B. IEC 61508, mit den Sensoren und Prozessoren für funktionale Sicherheit von TI. Wir bieten für funktionale Sicherheit zertifizierte Ingenieure, verfügbare Dokumentationen und Ressourcen, z. B. zu Ausfallraten für funktionale Sicherheit, Fehlermodi, Auswirkungs- und Diagnoseanalysen, sowie Sicherheitszertifikate und Software-Diagnosebibliotheken, um den Zertifizierungsprozess zu erleichtern.

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White paper
Optimizing functional safety for industrial robots
Dieses Whitepaper beschreibt funktionale Sicherheit für Prozessoren in Industrierobotern und untersucht einige Optionen zur funktionalen Sicherheit.
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Functional safety information
Design Smaller Safe Torque Off (STO) Systems Using 3-Phase Smart Gate Drivers
Erfahren Sie mehr über unsere 3-Phasen-Smart-Gate-Treiber, die als qualitätsgeprüfte Bausteine für die funktionale Sicherheit für Ihr nächstes Systemdesign mit sicherer Drehmomentabschaltung freigegeben sind.
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Videoreihe
Funktionale Sicherheit bei TI
Erfüllen Sie mit unseren Analog- und Embedded-Verarbeitungsprodukten die strengen Anforderungen funktionaler Sicherheitsstandards wie ISO 13849 und IEC 61508. Optimieren Sie die Zertifizierung Ihres funktionalen Sicherheitssystems mit Hilfe unserer Experten.
Anwendungshinweis
Kleinere STO-Systeme mit integrierten dreiphasigen intelligenten Gate-Treibern entwickeln
In diesem Artikel werden die Anforderungen von STO (sichere Drehmomentabschaltung), der Markttrend, bestehende Lösungen und der Ansatz des kleinen STO-Designs mit DRV8350F und DRV8353F behandelt.
Referenzdesign
Dreiphasiger Inverter mit kleinem Formfaktor für integrierte Motorantriebe, 48 V/4 kW – Referenzd

Dieses Referenzdesign zeigt einen dreiphasigen Inverter mit einer nominalen Eingangsspannung von 48 V/DC und einem nominalen Ausgangstrom von 85 ARMS. Der intelligente Halbbrücken-Gate-Treiber DRV8162L, mit 100 V, ermöglicht eine kompakte, robuste und hocheffiziente Leistungsstufe. Für die Funktion (...)

Referenzdesign
48 V/16 A Referenzdesign für dreiphasige GaN-Inverter mit kleinem Formfaktor für integrierte Moto

Dieses Referenzdesign veranschaulicht eine 12 V- bis 60 V 3-Phasen-Leistungsstufe mit hoher Leistungsdichte unter Verwendung von drei LMG2100R044 GaN-Halbbrücken mit 100 V, 35 A, mit integrierten GaN-FETs, Treiber und Bootstrap-Diode speziell für motorintegrierte Servoantriebe und (...)

Referenzdesigns für Humanoid robot

Mit unserem Referenzdesign-Auswahltool können Sie die für Ihre Anwendung und Ihre Parameter am besten geeigneten Designs finden.

Humanoide Roboter wie Apollo können zahlreiche Herausforderungen für die moderne Belegschaft von heute bewältigen, indem sie die Mitarbeiter ergänzen und unterstützen. TI entwickelt fortlaufend die hierfür benötigten unterstützenden Technologien. 
– Errol Leon | Texas Instruments, Robotiksysteme und Marketing

Technische Ressourcen

E-book
E-book
Ein Techniker-Leitfaden für Industrieroboter-Designs
Analog- und Embedded-Technologien und Referenzdesigns von TI ermöglichen es Ingenieuren, intelligente, autonome und kollaborative Roboter zu entwickeln. Dieses E-Book soll Ihre zentrale Anlaufstelle für alle Artikel zum Thema Robotik sein.
document-pdfAcrobat PDF
Application note
Application note
How and Why to Use Single Twisted-Pair Ethernet (SPE) for Industrial Robotics Environments (Rev. A)
Wie und warum Single Twisted-Pair-Ethernet für Industrieroboterumgebungen eingesetzt werden sollte
document-pdfAcrobat PDF
Ressource
Ressource
Robotik-Softwareentwicklungskit
Das Robotik-Softwareentwicklungskit bietet eine Software-Entwicklungsumgebung für unsere Jacinto™-Prozessoren mit Software-Bausteinen und Beispieldemos, die Sie für die Entwicklung von Robotik-Software nutzen können.