모터 드라이브

미래의 로봇을 구축하기 위한 포괄적인 시스템 수준 솔루션

TI의 시스템 수준의 솔루션으로 더 안전하고 스마트하며 컴팩트한 휴머노이드 로봇을 설계하세요. 로봇 설계에 TI의 첨단 질화 갈륨(GaN), 게이트 드라이버 및 정밀 감지 장치를 활용하면 산업 전반에 걸친 진전을 통해 생산성을 높이고, 안전성을 높이며, 일상 생활을 개선하는 동시에 비용 및 성능 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

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Select a humanoid robot application

Discover our design resources for humanoid robot applications. From interactive reference diagrams with subsystem product recommendations to technical white papers and trending blog posts, find your application resource here to speed up your design cycle.

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Navigation and sensing

Navigation and sensing in humanoid robots involves real-time data acquisition gathered from many sensors to perceive elements of the environment. Humanoid robots use algorithms to process sensor input for obstacle detection, path planning and precise movement for autonomous navigation of complex environments.

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Position sensor

Position sensing in humanoid robots requires high-performance optical, magnetic and inductive sensing. These designs require small-footprint, low-power semiconductor solutions for compact encoders that can operate over an extended industrial temperature range, with electromagnetic compatibility immunity interfaces for reliable position sensing.

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Battery management system

Our integrated circuits and reference designs help you create humanoid robot battery management system (BMS) designs for battery pack monitoring, protecting, cell balancing and gauging.

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System controller

The system controller in a humanoid robot acts as its brain, processing sensor data to perceive its environment, make decisions, and control movements. It manages tasks such as walking, object manipulation and interaction with humans.

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Single- and multi-axis servo drives

Our integrated circuits and reference designs help you create a compact, efficient and fully protected power-stage module for humanoid robots. Our analog and embedded processors enable improved motor-control performance and exceed IEC isolation and electromagnetic compatibility requirements.

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Navigation and sensing
Position sensor
Battery management system
System controller
Single- and multi-axis servo drives

휴머노이드 로봇 시스템에 TI를 선택하는 이유

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스마트하고 안전하고 컴팩트한 로봇 모터 드라이브 제작

TI GaN 장치와 게이트 드라이버를 사용하면 작고 효율적이며 안전한 서보 드라이브를 구축할 수 있습니다. 고정밀 전류 감지 및 인코더로 더 정밀한 모터 제어 가능 

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지능형 감지, 인식 및 탐색 개발

TI의 프로세서 제품군은 인식, 센서 퓨전 및 내비게이션을 위한 고성능 에지 AI 컴퓨팅을 제공합니다. TI의 밀리미터파 레이더 포트폴리오는 휴머노이드 로봇을 위한 고정밀 감지를 지원합니다.

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기능 안전 시스템 요구 사항 충족

TI의 아날로그 및 임베디드 집적 회로의 온칩 안전 기능을 사용하여 더 낮은 시스템 수준 비용으로 IEC 61508, ISO 13849 및 ISO 26262와 같은 안전 표준을 달성하세요.

더 안전하고 더 스마트한 휴머노이드 로봇 엔지니어링

작고 효율적이며 완벽하게 보호되는 서보 드라이브 전력계 모듈 생성

휴머노이드 로봇은 작은 공간에서 높은 전력 밀도와 정밀한 제어가 필요한 수많은 모터에 의존합니다. GaN 기술은 통합 드라이버 덕분에 금속 산화막 반도체 전 계 효과 트랜지스터 대안 대비 전력계의 크기를 50% 이상 줄입니다. 스위칭 손실을 가진 GaN은 수백 킬로헤르츠 범위에서 고주파 펄스 폭 변조 제어를 지원합니다. 과도한 열 없이 효율성을 유지할 수 있는 능력은 휴머노이드 로봇 시스템의 복잡한 고성능 요구 사항을 해결하는 데 도움이 됩니다.

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White paper
Optimizing GaN performance with an integrated driver
높은 회전율에서 특정 패키지 유형은 GaN FET(전계 효과 트랜지스터) 스위칭 성능을 제한할 수 있습니다. 동일한 패키지에 GaN FET와 드라이버를 통합하면 기생 인덕턴스를 줄이고 스위칭 성능을 최적화합니다. 
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비디오
로봇 및 서보 드라이브용 3상 GaN 인버터
이 레퍼런스 설계는 80kHz PWM에서 테스트하는 48V, 15A, GaN 기반 3상 인버터입니다. 반도체 재료인 GaN이 점점 더 많은 로봇 및 서보 제조업체가 모터 드라이브에 GaN의 사용 방법을 모색하고 있습니다. 
White paper
3상 통합 GaN 기술이 모터 구동 성능을 극대화하는 방법
DRV7308 같은 GaN 기반 IPMS의 발전은 가전 및 HVAC 시스템의 모터 드라이브의 전력 밀도, 전원 공급 및 효율성을 높이는 동시에 시스템 비용을 절감하고 안정성을 높이는 데 계속 도움이 될 것입니다.
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전력계을 위한 주요 제품
신규 LMG2100R026 활성 100V 2.6mΩ 하프 브리지 질화 갈륨(GaN) 전력계
신규 LMG3100R017 미리 보기 통합 드라이버를 갖춘 100V 1.7mΩ GaN FET
신규 DRV8162 미리 보기 STO 기능을 지원하는 105V 최대 싱글 하프브리지 스마트 게이트 드라이버

부드럽고 정확한 모션을 빠르게 달성

휴머노이드 로봇은 정확한 이동과 속도를 달성하기 위해 모터 전류, 전압 및 위치를 지속적으로 실시간으로 측정해야 합니다. TI의 C2000™ 마이크로컨트롤러 및 Sitara™ 프로세서는 로봇이 정밀도, 안정성 및 안전을 통해 작동하도록 보장하는 고성능 실시간 제어를 제공합니다. 통신 및 처리 지연을 최소화하도록 설계된 이러한 프로세서는 동급 최고의 모션 제어, 사이클 시간 및 경로 정확도를 제공하여 현대 휴머노이드 로봇 시스템의 증가하는 성 능 요구 사항을 충족합니다.

비디오
분산형 다중 축 모터 제어
TI의 분산형 다중 축 서보 드라이브 아키텍처를 사용하여 실시간 제어를 더 긴밀하게 활용하세요.
Technical article
What is “real-time control” and why do you need it?
실시간 제어는 폐쇄 루프 시스템이 정의된 시간 범위 내에서 데이터를 수집하고 데이터를 처리하고 시스템을 업데이트하는 기능입니다. 시스템이 정의된 시간 범위를 벗어나면 안정성, 정밀도 및 효율성이 저하됩니다.
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Technical article
How to achieve precise motion control in industrial drives
산업용 드라이브에는 감지에서 처리, 작동에 이르기까지 실시간 제어 설계의 세 가지 기본 하위 시스템을 모두 포함하는 정밀한 모션 제어에 중요한 역할을 하는 요소들이 많습니다.
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모터 컨트롤을 위한 주요 제품
AM2634 활성 실시간 제어 및 보안 기능을 갖춘 최대 400MHz의 쿼드 코어 Arm® Cortex®-R5F 기반 MCU
TMS320F28P650DK 활성 C2000 ™ 32비트 MCU, C28x+CLA CPU 2개, 락스텝, 1.28MB 플래시, 16b ADC, HRPWM, EtherCAT, CAN-FD, AES

시기적절한 통신으로 정밀하고 안전한 모션 구현

휴머노이드 로봇에서 정밀하고 안전한 모션을 위해서는 시스템 간에 시기적절한 데이터 교환을 위해 표준 또는 싱글 페어 이더넷(SPE)과 같은 실시간 통신 인터페이스가 필수적입니다. TI의 고성능 실시간 MCU와 결합된 최신 물리적 계층(PHY)은 최대 기가비트 속도의 다양한 산업용 통신 프로토콜을 지원하는 동시에 고급 로봇 설계에서 케이블 무게, 복잡성 및 장애 지점을 줄이는 데 도움이 됩니다.

Application note
How and Why to Use Single Twisted-Pair Ethernet (SPE) for Industrial Robotics Environments (Rev. A)
이 문서에서는 로봇 애플리케이션을 위한 SPE(Base-T1)의 이점과 로봇 시스템을 위한 작고 효율적이며 안정적인 저잡음 통신 인터페이스를 사용하여 설계할 때의 주요 과제에 대해 설명합니다.
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Application note
EMC/EMI Compliant Design for Single Pair Ethernet
이 애플리케이션 노트는 전원 공급 장치 및 클로킹 체계에 중점을 두고 전자기 간섭 및 전자기 호환성 테스트를 통과하는 데 도움이 되는 회로도 및 레이아웃 관행에 대한 지침을 제공합니다.
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통신을 위한 주요 제품
DP83TC812S-Q1 활성 RGMII 및 SGMII를 지원하는 TC-10 규격 준수 100BASE-T1 오토모티브 이더넷 PHY
DP83826E 활성 MII 인터페이스와 향상된 모드를 갖춘 낮은 지연 시간 10/100Mbps PHY
TCAN1042-Q1 활성 유연한 데이터 전송률을 지원하는 오토모티브 고장 방지 CAN 트랜시버

안전 위협에 대한 응답 시간의 저하 없이 로봇의 성능과 속도 향상

TI의 고정밀 mmWave 센서 포트폴리오를 통해 긴밀한 휴머노이드 로봇의 협업을 가능하게 합니다. TI의 mmWave 레이더 센서는 360도 뷰를 통해 정밀한 데이 터 수집을 지원하며, 설계에서 최고 수준의 정밀도를 달성할 수 있습니다. 또한 TI의 레이더 기술은 안전 설계 주기를 용이하게 하기 위해 TÜV SÜD(Technischer Überwachungsverein)로부터 안전 무결성 레벨 2 인증을 받았으며 레이더 보호 장치에 대한 국제전기기술위원회(IEC) 61496-5 표준의 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

비디오
웨비나: 로봇의 감지 기능
mmWave, 초음파, 광학 센서와 같은 다양한 센서를 통해 협동 로봇이 인간과 협력하고 공존하며 공동 작업하는 방법과 자율 주행 차량이 센서를 통해 물체를 감지하고 피하는 방법을 알아보세요.
비디오
TI mmWave 전문가들이 기능 안전에 대해 토론합니다.
이 비디오에서는 최종 애플리케이션을 위한 기능 안전 개발을 용이하게 하기 위해 TI의 레이더 센서와 함께 제공되는 기능 및 리소스에 대해 설명합니다.
레퍼런스 디자인
Lidar를 위한 나노초 레이저 드라이버 레퍼런스 설계
TI의 lidar(Light Detection and Ranging) 레퍼런스 설계는 좁은 펄스 애플리케이션을 위한 LMG1020 및 LMG1025-Q1 저압측 게이트 드라이버를 제공합니다.
안전한 센서 기술을 위한 주요 제품
IWR6843 활성 단일 칩 60GHz~64GHz 지능형 mmWave 센서 - 처리 기능 통합
TDA4VM 활성 딥 러닝, 비전 및 멀티미디어 가속기가 포함된 듀얼 Arm® Cortex®-A72 SoC 및 C7x DSP
LMG1020 활성 나노 두 번째 입력 펄스에 5V UVLO를 지원하는 7A/5A 단일 채널 게이트 드라이버

기능 안전 시스템 인증 간소화

TI의 기능 안전 준수 센서 및 프로세서로 IEC 61508과 같은 기능 안전 표준의 엄격한 요구 사항을 충족하세요. TI는 기능 안전 인증 엔지니어와 기능 안전 FIT(Failures in Time) 비율, 고장 모드, 영향 및 진단 분석, 안전 인증서 및 소프트웨어 진단 라이브러리 등의 사용 가능한 문서 및 리소스를 제공하여 인증 프로세스를 간소화할 수 있도록 돕습니다.

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White paper
Optimizing functional safety for industrial robots
이 백서에서는 산업용 로봇 프로세서의 기능 안전에 대해 설명하고 기능 안전을 구현하기 위한 몇 가지 옵션을 살펴봅니다.
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Functional safety information
Design Smaller Safe Torque Off (STO) Systems Using 3-Phase Smart Gate Drivers
차세대 STO(Safe-Torque-Off) 시스템 설계를 위한 TI기능 안전 품질 관리 장치로 출시된 3상 스마트 게이트 드라이버에 대해 알아보세요.
PDF | HTML
비디오 시리즈
TI의 기능 안전
아날로그 및 임베디드 프로세싱 제품을 사용해 ISO 13849 및 IEC 61508과 같은 기능 안전 표준의 엄격한 요구 사항을 충족하세요. TI 전문가의 도움을 받아 기능 안전 시스템 인증을 간소화하세요.
애플리케이션 요약
일체형 3상 스마트 게이트 드라이버를 사용하여 더 작은 STO 시스템 설계
이 문서에서는 STO 요구 사항, 시장 동향, 기존 솔루션, DRV8350F 및 DRV8353F를 사용한 소형 STO(Safe Torque-Off) 설계의 접근 방식에 대해 설명합니다.
레퍼런스 디자인
통합 모터 드라이브를 위한 48V, 4kW 소형 폼 팩터 3상 인버터 레퍼런스 설계

이 레퍼런스 설계는 정격 48V DC 입력 및 85Arms 출력 전류 정격을 지원하는 3상 인버터를 보여줍니다. 100V 지능형 하프 브리지 게이트 드라이버 DRV8162L은 작은 크기와 견고하고 효율이 높은 전력계를 지원합니다. STO(Safe Torque Off) 기능을 위해 RV8162L의 분할 전원 공급 아키텍처를 사용하는 멀티 채널 셧다운 경로가 제안됩니다. DRV8162L의 내부 VDS 모니터 및 보호 기능을 갖춘 이 전력계는 관통 또는 출력 단락의 과전류 고장으로부터 보호됩니다. 정밀 위상 전류 감지는 INA241A를 (...)

레퍼런스 디자인
통합 모터 드라이브를 위한 48V/16A 소형 폼 팩터 3상 GaN 인버터 레퍼런스 설계

이 레퍼런스 설계는 모터 통합 서보 드라이브 및 로봇 애플리케이션용으로 특별히 통합된 GaN FET, 드라이버 및 부트스트랩 다이오드가 내장된 세 개의 LMG2100R044 100V, 35A GaN 하프 브리지를 사용하는 고전력 밀도 12V~60V 3상 전력계를 보여줍니다.  
IN241A 전류 감지 증폭기를 통해 정확한 위상 전류 감지를 달성할 수 있으며, DC 링크 및 위상 전압도 측정되어 InstaSPIN-FOC™와 같은 고급 무센서 설계의 유효성을 검사할 수 있습니다. 이 설계는 TI GaN 기술의 빠르고 쉬운 성능 평가를 (...)

모터 드라이브 관련 레퍼런스 디자인

레퍼런스 설계 선택 툴을 사용하여 애플리케이션 및 매개 변수에 가장 적합한 설계를 찾을 수 있습니다.

기술 리소스

E-book
E-book
E-book: An engineer’s guide to industrial robot designs
TI의 아날로그 및 임베디드 기술과 레퍼런스 설계는 엔지니어가 지능형, 자율 및 협동 로봇을 개발할 수 있도록 합니다. 이 e북은 로봇 관련 콘텐츠를 한 곳에서 볼 수 있도록 만들어졌습니다.
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Application note
Application note
How and Why to Use Single Twisted-Pair Ethernet (SPE) for Industrial Robotics Environments (Rev. A)
산업용 로봇 환경에 단일 연선 이더넷을 사용하는 방법과 이유
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리소스
리소스
로봇 소프트웨어 개발 키트
로봇 소프트웨어 개발 키트는 Jacinto™ 프로세서를 위한 소프트웨어 개발 환경과 로봇 소프트웨어 개발에 활용할 수 있는 소프트웨어 구성 요소 및 예제 데모를 제공합니다.