Internet Explorer is not a supported browser for TI.com. For the best experience, please use a different browser.

Humanoid robot

全方位的系統層級解決方案,助您打造未來的機器人

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。

選擇人形機器人應用

探索我們適用於人形機器人應用的設計資源。從包含子系統產品推薦的互動式參考圖,到技術白皮書與熱門部落格文章,您可以在此找到相關資源,加速設計流程。

透過與右側圖表互動,探索我們的人形機器人應用。

導航與感測

人形機器人的導航和感測涉及從許多感測器即時收集資料,以感知環境中的各種元素。人形機器人透過演算法處理感測器輸入,以進行障礙物偵測、路徑規劃與精準移動,從而實現在複雜環境中自主導航。

arrow-right 查看人形機器人感測器模組

位置感測器

人形機器人要實現位置感測,需要高性能的光學、磁性與電感感測。這些設計需要小尺寸、低功耗的半導體解決方案,以配合可在廣泛工業溫度範圍內運作的精巧編碼器,還需要具備電磁相容性抗擾介面,以提供可靠的位置感測。

arrow-right 查看人形機器人位置感測器

電池管理系統

我們的積體電路與參考設計可協助您打造人形機器人電池管理系統 (BMS),以用於電池組監控、保護、電池芯平衡與計量。

arrow-right 查看人形機器人 BMS

系統控制器

人形機器人中的系統控制器就像機器人的大腦一樣,負責處理感測器資料以感知環境、做出決策和控制動作。它管理的任務包括行走、物件操控以及與人類互動。

arrow-right 查看人形機器人系統控制器

單軸與多軸伺服驅動器

我們的積體電路與參考設計可協助您為人形機器人打造精巧、高效率且受到完整保護的功率級模組。我們的類比與嵌入式處理器可提升馬達控制性能,並超越 IEC 隔離與電磁相容性要求。

arrow-right 查看我們的人形機器人馬達驅動
導航與感測
位置感測器
電池管理系統
系統控制器
單軸與多軸伺服驅動器

為何要為人形機器人系統選用 TI?

checkmark

打造具智慧、安全且精巧的機器人馬達驅動器

TI GaN 裝置與閘極驅動器可讓您打造小巧、有效率且安全的伺服驅動。高精密度電流感測和編碼器可實現更精確的馬達控制。 

checkmark

發展智慧感測、感知與導航

我們的處理器系列可針對感知、感測器融合與導航提供高性能邊緣 AI 運算。我們的 TI 毫米波雷達產品組合可為人形機器人實現高準確度感測。

checkmark

符合功能安全要求

利用我們類比與嵌入式積體電路的晶片安全功能,以更低的系統層級成本達到 IEC 61508、ISO 13849 和 ISO 26262 等安全標準。

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。

下載
White paper
Optimizing GaN performance with an integrated driver
在高轉換速率下,某些封裝類型會限制 GaN 場效電晶體 (FET) 的切換性能。將 GaN FET 和驅動器整合在相同封裝中,就可降低寄生電感,並將切換性能最佳化。 
PDF
影片
適用於機器人與伺服驅動的 3 相位 GaN 逆變器
此參考設計為 48V、15A、GaN 式三相位逆變器,並在 80kHz PWM 下進行測試。由於 GaN 可作為半導體材料,越來越多機器人與伺服製造商都開始探索在馬達驅動中使用 GaN。 
White paper
三相位整合式 GaN 技術如何實現最高的馬達驅動性能
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。
PDF | HTML
Featured products for 功率級
新產品 LMG2100R026 現行 100V 2.6mΩ 半橋氮化鎵 (GaN) 功率級
新產品 LMG3100R017 現行 具有整合式驅動器的 100V 1.7mΩ GaN FET
新產品 DRV8162 預覽 具有 STO 功能的最大 105V 單半橋智慧型閘極驅動器

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。

影片
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。
PDF | HTML
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。
PDF | HTML
Featured products for 馬達控制
AM2634 現行 具有即時控制及安全性之高達 400 MHz 四核心 Arm® Cortex®-R5F MCU
TMS320F28P650DK 現行 C2000 ™ 32 位 MCU , 2x C28x +CLA CPU ,鎖定步驟, 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。
PDF | HTML
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。
PDF | HTML
Featured products for 通訊
DP83TC812S-Q1 現行 具有 RGMII & SGMII 的 TC-10 合規性 100BASE-T1 車用乙太網路 PHY
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。

影片
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。
影片
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。
參考設計
適用於光達的奈秒雷射驅動器參考設計
我們的光線偵測及測距(光達)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。
Featured products for 安全感測器技術
IWR6843 現行 單晶片 60-GHz 至 64-GHz 智慧型 mmWave 感測器,具備整合處理功能
TDA4VM 現行 雙 Arm® Cortex®-A72 SoC、C7x DSP 以及深度學習、視覺與多媒體加速器
LMG1020 現行 適用於奈秒輸入脈衝且具有 5-V UVLO 的 7-A/5-A 單通道閘極驅動器

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。

下載
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。
PDF | HTML
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。
PDF | HTML
影片系列
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。
應用簡介
使用整合式三相位智慧型閘極驅動器,設計更小的 STO 系統
本文討論安全扭矩關閉 (STO) 要求、市場趨勢、現有解決方案,以及使用 DRV8350F 和 DRV8353F 的小型 STO 設計方法。
參考設計
適用於整合式馬達驅動的 48V、4kW 小型三相位逆變器參考設計

此參考設計展示了額定 48V DC 輸入和 85Arms 輸出電流額定值的三相位逆變器。100V 智慧型半橋閘極驅動器 DRV8162L 可實現小尺寸、穩健且高效率的功率級。建議的多通道關機路徑使用 RV8162L 分離式電源供應架構,以實現安全扭矩關閉 (STO) 功能。利用 DRV8162L 的內部 VDS 監控器和保護功能,即可保護功率級免受擊穿或輸出短路的過電流故障影響。使用 INA241A 實現精密的相位電流感測。設計提供 3.3V I/O 介面,可連接 C2000™ MCU 等主機控制器,以快速且輕鬆地評估。

參考設計
適用於整合式馬達驅動的 48V/16A 小型三相 GaN 逆變器參考設計

此參考設計展示了高功率密度 12V 至 60V 3 相功率級,其使用三個 LMG2100R044 100V、35A GaN 半橋,且具有整合式 GaN FET、驅動器和自舉二極體,專為馬達整合式伺服驅動器與機器人應用所設計。  
透過 IN241A 電流感測放大器實現準確的相位電流感測,並且也會測量 DC 鏈路和相位電壓,以驗證 InstaSPIN-FOC™ 等先進的無感測器設計。此設計提供相容於 TI BoosterPack 的 3.3-V I/O 介面,可連接至 C2000™ MCU LaunchPad™ 開發套件或 Sitara™ 微控制器,以便快速輕鬆地評估我們的 GaN 技術。

與Humanoid robot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。

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 | 德州儀器, 機器人系統與行銷

技術資源

E-book
E-book
E-book: An engineer’s guide to industrial robot designs
TI 的類比與嵌入式技術和參考設計,讓工程師能開發智慧、自主和協作機器人。本電子書旨在以一站式方式提供機器人相關內容。
document-pdfAcrobat PDF
Application note
Application note
How and Why to Use Single Twisted-Pair Ethernet (SPE) for Industrial Robotics Environments (Rev. A)
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
document-pdfAcrobat PDF
資源
資源
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。