工業與協作機器人

利用我們的類比與嵌入式產品和專業知識,開發最精密的未來機器人

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打造更聰明、更安全的機器人
從高速運動規劃到即時控制與通訊,我們的技術可讓您針對嚴苛的工業環境,設計具能源效率、價格實惠、功能安全且符合 ISO 10218 規範的機器人。利用我們的強化型絕緣技術,打造可靠、有效率且安全的功率級,以因應通訊、閘極驅動器與感測作業。利用我們豐富的類比與嵌入式 IC 產品組合,達成您的成本與性能目標。

用於建置工業機器人應用的資源

從包含子系統產品建議的互動式參考圖到技術白皮書。尋找可加速設計週期的資源。

入門指南: 選擇圖表中的任何應用或使用箭頭瀏覽。

感測器模組

工業機器人感測器模組運用一系列感測器提升自動化程度,實現精確的環境感知。

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通訊模組

工業機器人通訊模組可建立無縫連線,在機器人元件間實現高效率的資料交換。它確保了同步協作,並促進順利整合到複雜的製造系統中。

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CPU 和運算模組

工業機器人運算模組可發揮機器人的大腦作用,協調複雜的工作,管理元件間的通訊,並確保同步操作以實現精確控制與工作自動化。

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教導器 (HMI)

教導器是機器人的使用者介面。用於機器人的編程、操作、教導和維護。此系統是機器人安全實作的一部分。

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伺服驅動多軸

如果機器人需要執行產生高溫的高負載,包括功率級的電流和電壓感測,則將伺服驅動多軸設計到機器人控制機櫃中。編碼器介面可以作爲聚合器電路配置在操控系統上。

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安全模組

工業機器人安全模組監控機器人的運作情況,偵測偏離安全操作的偏差,並實作安全功能以防止事故發生。這包括監控速度、位置、力道和緊急停止功能等任務。

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伺服驅動單軸

如果機器人的有效負載較低,產生的溫度會在操控系統上被動冷卻,則可以採用伺服驅動單軸。此系統包括電流和電壓感測、編碼器介面和整合至驅動的功能安全。

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感測器模組
通訊模組
CPU 和運算模組
教導器 (HMI)
伺服驅動多軸
安全模組
伺服驅動單軸

為何應為工業與協作機器人系統選擇 TI?

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實現安全且可擴充的處理功能

我們的處理器與 MCU 產品組合包含邊緣 AI 處理、運動規劃、即時控制與工業通訊,可讓您開發價格實惠的機器人功能。

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達到同級最佳的感測性能 

我們提供廣泛的強化型隔離放大器、delta sigma 調變器與 SAR ADC 產品組合,可在嚴苛環境中進行電壓與電流感測,並且採用整合式電源與小型封裝。 

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自信地建置系統

我們可靠且經過廣泛測試的隔離技術,讓您可為效率更高的工業機器人功率級奠定基礎,並且具備更高的電壓與更快的切換速度。

設計更聰明、更安全的工業和協作機器人

打造精巧、有效率且受到完整保護的伺服驅動功率級模組

我們的類比及嵌入式處理產品可協助您提升馬達控制性能,並且能超越 IEC 標準所規定的隔離與 EMC 要求。在機器人功率級中使用我們最新的 delta-sigma 調變器,以感測電壓與電流,並享有最佳的訊號完整性。透過輕鬆實作安全扭矩關閉等安全功能,您也可滿足系統層級的安全需求。提升馬達控制設計性能,並探索 GaN 等突破性技術,以提升機器人的功率密度和效率。

資源
適用於整合式驅動的三相、1.25-kW、200-VAC 小型 GaN 逆變器參考設計
此參考設計為三相逆變器,在 50°C 環境溫度下的連續功率額定值為 1.25 kW,在 85°C 環境溫度下則為 550 W,以驅動 200-V AC 伺服馬達。
資源
具有小型 Δ-Σ 調變器的強化型隔離式相位電流感測參考設計
此參考設計使用隔離式 IGBT 閘極驅動器和隔離式電流/電壓感測器,實現強化隔離式 3 相逆變器子系統。
Application note
Better signal integrity with isolated Delta-Sigma modulators in motor drives
對於使用馬達驅動的各種工業製造程序而言,例如電腦數值控制 (CNC) 加工、取放機器和工業機器人等應用,高效能的伺服控制至關重要。
PDF
Featured products for 功率級
AMC3306M05 現行 具有整合式 DC/DC 的 ±50-mV 輸入、精密電流感測強化型隔離調變器
ISO6760 現行 通用、50-Mbps、六通道 (6/0) 數位隔離器
ISO5852S 現行 具有分離輸出、STO 和保護功能的 5.7kVrms、2.5A/5A 單通道絕緣式閘極驅動器

透過即時通訊,享有精確、安全的運動

為了在所有機器人系統間實現精確且安全的運動以及即時通訊,必須採用快速序列介面或乙太網路等即時通訊介面。我們最新的多核心處理器將即時 Arm 核心和可編程即時邏輯整合在單一封裝中,因此可提供高效能和通用處理的適切組合。可編程即時單元工業通訊子系統 (PRU-ICSS) 支援大多數工業通訊協定,並且可提供 GB 速度與時效性網路功能。 

White paper
運用適合工業 4.0 Sitara™ 伺服驅動器的處理器與微控制器 (Rev. C)
本文將探索 Sitara 微控制器 (MCU) 與處理器 (MPU) 如何應對工業 4.0 與智慧工廠系統的伺服驅動器市場趨勢及新要求。
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Application note
How to Pass IEEE Ethernet Compliance Tests
當設計無法通過 IEEE 乙太網路合規性測試時,通常會懷疑失敗原因在於設計佈局,但有時其實是因軟體版本過期而導致失敗。閱讀以了解驗證失敗情境的步驟。
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影片
即時通訊中的低延遲與確定性延遲乙太網路
為了充分運用您的系統,請務必瞭解低延遲與確定性之間的差異。請觀看以了解如何將延遲和其變化降至最低,以加快週期時間。
Featured products for 工業通訊
AM2434 現行 四核心 Arm® Cortex®-R5F 架構 MCU,具有工業通訊功能和最高達 800 MHz 的安全性
AM6442 現行 雙核心 64 位元 Arm® Cortex®-A53、四核心 Cortex-R5F、PCIe、USB 3.0 和安全性
TMS320F28388D 現行 具有連結管理器、2 個 C28x+CLA CPU、1.5-MB 快閃記憶體、FPU64、CLB、ENET、EtherCAT 的 C2000™ 32 位元 MCU

快速實現流暢、準確的運動

透過持續量測馬達電流、電壓與位置,即可實現即時控制,以精確控制馬達的位置與速度。我們的即時控制處理器可協助您達成正確的性能、精密度與穩定性,讓您的系統不會因通訊、處理和擷取延遲而出現效能劣化的情況。現代馬達驅動系統的性能需求持續提升,進而提升了對即時控制的需求。我們的 C2000™ MCU 和 Sitara™ 處理器可實現同級最佳的運動控制、週期時間和路徑準確度,並且能提供所需的高處理能力,以實現即時且安全的機器人控制。 

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。
部落格
什麼是「即時控制」?為何需要即時控制?
即時控制是閉迴路系統在定義的時段內收集數據、處理數據和更新系統的能力。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。
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簡化您的功能安全系統認證

利用我們的功能安全合規感測器與處理器,滿足 IEC 61508 等功能安全標準的嚴格要求,以提供簡單、安全且價格實惠的解決方案。我們提供功能安全認證工程師,也提供功能安全失效率 (FIT)、故障模式、影響和診斷分析 (FMEDA) 等可用文件和資源、安全認證和軟體診斷程式庫,以協助您簡化認證程序。 

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,並探索實現功能安全的部分選項。
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Functional safety information
Design Smaller Safe Torque Off (STO) Systems Using 3-Phase Smart Gate Drivers
了解我們以功能安全品質管理產品形式推出的 3 相智慧型閘極驅動器,助您因應下一個安全扭矩關閉 (STO) 系統設計。
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影片系列
TI 的功能安全
利用我們的類比與嵌入式處理產品來滿足 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。

打造成本最佳化的嵌入式系統

我們透過高度整合的 Arm® 式處理器和數位訊號處理器的系統單晶片 (SoC) 架構,提供廣泛的高效率邊緣運算性能。透過整合式硬體加速器、類比和連線,我們的產品可助您滿足功能安全與安全性要求。我們的開發平台包括硬體、開放式原始碼軟體與工具,能協助您加快上市時間。

White paper
以高度整合處理器設計高效邊緣 AI 系統 (Rev. A)
本白皮書說明打造高效率邊緣人工智慧 (AI) 系統的要求,以及 TI TDA4 處理器系列如何透過異質架構,協助實現最佳性能。
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資源
適用邊緣 AI 視覺系統的 TDA4VM 處理器入門套件
利用 TDA4VM 處理器入門套件,實現智慧攝影機、機器人和智慧型機器。具備快速設定程序,以及各種基礎示範和教學。
Featured products for 邊緣 AI
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
DRA821U 現行 雙 Arm Cortex-A72、四 Cortex-R5F、4 埠乙太網路交換機和一個 PCIe 控制器
新產品 AM625SIP 現行 封裝中具有 Arm® Cortex®-A53 和整合式 LPDDR4 的通用系統

設計與開發資源

參考設計
TÜV SÜD 評估工業驅動器的安全扭矩關閉 (STO) 參考設計 (IEC 61800-5-2)
本參考設計概述具有 CMOS 輸入隔離式 IGBT 閘極驅動器的三相逆變器的安全扭矩關閉 (STO) 子系統。STO 子系統採用雙通道架構 (1oo2),硬體容錯範圍爲 1 (HFT=1)。實作時遵循去能脫扣概念。當雙 STO 輸入 (STO_1 和 STO_2) 變低電位作動時,六個隔離 IGBT 柵極驅動器的一次和二次側對應電源供電將透過負載開關切斷。如此可消除控制馬達並為馬達通電的可能性。STO 參考設計 (1oo2) 已由 TÜV SÜD 進行評估,一般適用於 SIL 3 和 PL e/Cat。3.
參考設計
符合 EMI/EMC 規範的工業溫度雙連接埠 Gigabit 乙太網路 PHY 參考設計

This design allows for performance evaluation of two industrial grade DP83867IR Gigabit Ethernet PHYs and Sitara™ host processors with integrated Ethernet MAC and Switch. It was developed to meet industrial requirements for EMI and EMC. The application firmware implements a driver for the (...)

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。

與工業與協作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。

30 AUG 2023 | 部落格
現今工廠的網路架構持續演進,帶來更高效率、安全性和永續性。
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