工业与协作机器人

利用我们的模拟和嵌入式产品与专业知识开发面向未来的更先进机器人

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Building smarter, safer robotics
从高速运动规划到实时控制和通信,我们的技术可让您设计出节能高效、经济实惠、功能安全且符合 ISO 10218 的机器人,胜任恶劣工业环境。利用我们用于通信、栅极驱动器和检测的增强型隔离技术,构建可靠、高效且安全的功率级。借助我们品类齐全的模拟和嵌入式 IC 产品系列,实现您的成本与性能目标。

用于构建工业机器人应用的资源

提供含子系统产品建议的交互式参考图、技术白皮书等。查找资源以加快您的设计周期。

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传感器模块

工业机器人传感器模块借助一套传感器可提升自动化水平,实现精确的环境感知。

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通信模块

工业机器人通信模块可建立无缝连接,从而在机器人组件之间实现高效的数据交换。这样可确保同步协作,并促进与复杂制造系统的顺利集成。

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CPU 和计算模块

工业机器人计算模块可充当机器人的大脑,协调复杂任务、管理组件之间的通信并确保同步运行,从而实现精密控制和任务自动化。

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示教盒 (HMI)

示教盒是机器人的用户界面,可用于机器人的编程、操作、教学和维护。该系统是机器人安全实现的一部分。

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多轴伺服驱动器

如果机器人需要执行产生高温的高有效载荷(包括功率级的电流和电压检测),则将多轴伺服驱动器设计到机器人控制柜中。编码器接口可位于机械手上作为聚合器电路。

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安全模块

工业机器人安全模块可监控机器人运行,检测是否偏离安全运行并实施安全功能,从而防止发生事故。这包括监控速度、位置、力和紧急停止功能等任务。

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单轴伺服驱动器

如果机器人具有低有效载荷,产生的热量能够在机械臂上通过被动冷却方式散发,则采用单轴伺服驱动器。该系统包括电流和电压检测、编码器接口以及驱动器集成的功能安全。

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传感器模块
通信模块
CPU 和计算模块
示教盒 (HMI)
多轴伺服驱动器
安全模块
单轴伺服驱动器

为什么选择 TI 用于工业与协作机器人系统?

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实现安全且可扩展的处理能力

我们的处理器和 MCU 产品系列包括边缘 AI 处理、运动规划、实时控制和工业通信,可帮助您开发经济实惠的机器人功能。

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实现出色的检测性能 

我们提供品类齐全的增强型隔离式放大器、Δ-Σ 调制器和 SAR ADC 产品系列,通过集成电源和小型封装在恶劣环境中进行电压和电流检测。 

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满怀信心地构建系统

我们提供可靠且经过广泛测试的隔离技术,在此基础上,您可以构建具有更高电压和开关频率的更高效工业机器人功率级。

设计更智能、更安全的工业与协作机器人

打造紧凑、高效且受到全面保护的伺服驱动器功率级模块

我们的模拟和嵌入式处理产品可帮助您提高电机控制性能,并超出 IEC 标准的隔离和 EMC 要求。在您的机器人功率级中使用我们全新的 Δ-Σ 调制器,以出色的信号完整性检测电压和电流。通过轻松实现安全转矩关闭等安全功能,还可以满足系统级安全要求。提高您的电机控制设计性能并探索突破性技术(如 GaN),从而提高机器人的功率密度和效率。

资源
适用于集成驱动器的三相、1.25kW、200V 交流小型 GaN 逆变器参考设计
本参考设计是一个三相逆变器,其在环境温度为 50°C 时连续额定功率为 1.25kW,在 85°C 时为 550W,用于驱动 200V 交流伺服电机。
资源
具有小型 Δ-Σ 调制器的增强型隔离式相位电流感应参考设计
此参考设计采用隔离式 IGBT 栅极驱动器以及隔离式电流/电压传感器,实现了增强型隔离式三相逆变器子系统。
应用手册
Better signal integrity with isolated Delta-Sigma modulators in motor drives
在计算机数控 (CNC) 加工、拾取和放置机器以及工业机器人等应用中,高性能伺服控制对于使用电机驱动的各种工业制造过程至关重要。
PDF
实现功率级的特色产品
AMC3306M05 正在供货 具有集成直流/直流的 ±50mV 输入、精密电流检测增强型隔离式调制器
ISO6760 正在供货 通用、50Mbps、六通道 (6/0) 数字隔离器
ISO5852S 正在供货 具有分离输出、STO 和保护功能的 5.7kVrms、2.5A/5A 单通道隔离式栅极驱动器

通过及时通信获得精确、安全的运动

需要使用实时通信接口(如快速串行接口或以太网)实现精确、安全的运动,并在所有机器人系统之间实现及时通信。我们全新的多核处理器将实时 ARM 内核与可编程实时逻辑整合在一个封装中,兼具高性能与通用处理能力。可编程实时单元工业通信子系统 (PRU-ICSS) 支持大部分工业通信协议,并且能够提供千兆位速度和时间敏感型网络功能。 

白皮书
在工业 4.0 伺服驱动器中应用 Sitara™ 处理器和微控制器 (Rev. C)
本文探讨了 Sitara 微控制器 (MCU) 和处理器 (MPU) 如何应对伺服驱动器市场趋势以及工业 4.0 和智能工厂系统的新要求。
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应用手册
How to Pass IEEE Ethernet Compliance Tests
如果设计未通过 IEEE 以太网合规性测试,失效的可能原因通常是设计布局,有时是软件版本过时所致。阅读以了解验证失效场景的步骤。
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视频
实时通信中的低延迟与低确定性延迟以太网
要充分利用系统,务必要了解低延迟与确定性之间的差异。观看视频,了解如何更大限度减少延迟及其差值,从而缩短周期时间。
实现工业通信的特色产品
AM2434 正在供货 具有工业通信和信息安全功能且频率高达 800MHz 的四核 Arm® Cortex®-R5F MCU
AM6442 正在供货 双核 64 位 Arm® Cortex®-A53,四核 Cortex-R5F,具有 PCIe、USB 3.0 和安全性
TMS320F28388D 正在供货 具有连接管理器、2 个 C28x+CLA CPU、1.5MB 闪存、FPU64、CLB、ENET、EtherCAT 的 C2000™ 32 位 MCU

快速实现平稳、精确的运动

通过持续测量电机电流、电压和位置来精确控制电机的位置和速度,从而实现实时控制。我们的实时控制处理器可帮助您实现适当的性能、精度和稳定性,避免系统因通信、处理和采集延迟而降级。现代电机驱动系统的性能要求不断提高,这继而提高了对实时控制的要求。我们的 C2000™ MCU 和 Sitara™ 处理器可实现出色的运动控制、周期时间和路径精度,提供实时安全的机器人控制所需的高处理能力。 

视频
分散型多轴电机控制
使用我们的分散型多轴伺服驱动架构,实现更精确的实时控制。
技术文章
“实时控制”简介及意义
实时控制是闭环系统在定义的时间窗口内收集数据、处理数据并更新系统的能力。如果系统错过定义的时间窗口,其稳定性、精度和效率都会降低。

简化您的功能安全系统认证

借助我们的功能安全合规型传感器和处理器,满足功能安全标准(如 IEC 61508)的严格要求,从而获得简单、安全且经济实惠的解决方案。我们提供通过功能安全认证的工程师以及各种可用文档和资源,如功能安全时基故障 (FIT) 率、失效模式、影响和诊断分析 (FMEDA)、安全证书和软件诊断库,以帮助您简化认证过程。 

白皮书
Optimizing functional safety for industrial robots
该白皮书说明了工业机器人处理器的功能安全,并介绍了实现功能安全的一些选项。
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功能安全信息
Design Smaller Safe Torque Off (STO) Systems Using 3-Phase Smart Gate Drivers
了解我们作为功能安全质量管理型器件发布的三相智能栅极驱动器,以用于您的下一安全转矩关闭 (STO) 系统设计。
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视频系列
TI 功能安全
利用我们的模拟和嵌入式处理产品,满足功能安全标准(如 ISO 13849 和 IEC 61508)的严格要求。在我们的专家帮助下简化功能安全系统认证。

构建成本优化的嵌入式系统

我们的片上系统 (SoC) 架构采用高度集成且基于 Arm® 的处理器和数字信号处理器,可实现广泛的高效边缘计算性能。借助集成的硬件加速器、模拟和连接,我们的器件可满足功能安全和信息安全要求。我们的开发平台具有硬件、开源软件和工具,可帮助您将产品快速推向市场。

白皮书
使用高度集成的处理器设计高效的边缘 AI 系统 (Rev. A)
该白皮书介绍了构建高效的边缘人工智能 (AI) 系统的要求,以及 TI TDA4 处理器系列如何通过异构架构优化性能。
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资源
适用于 Edge AI 视觉系统的 TDA4VM 处理器入门套件
借助 TDA4VM 处理器入门套件,实现智能摄像头、机器人和智能机械。利用快速设置流程和各种基础演示与教程。
实现边缘 AI的特色产品
TDA4VM 正在供货 具有深度学习、视觉功能和多媒体加速器的双核 Arm® Cortex®-A72 SoC 和 C7x DSP
DRA821U 正在供货 双核 Arm Cortex-A72、四核 Cortex-R5F、4 端口以太网交换机和 PCIe 控制器
DRA821U 正在供货 双核 Arm Cortex-A72、四核 Cortex-R5F、4 端口以太网交换机和 PCIe 控制器

设计和开发资源

参考设计
适用于工业驱动器且经过 TÜV SÜD 评估的安全转矩关闭 (STO) 参考设计 (IEC 61800-5-2)
此参考设计概述了具有 CMOS 输入隔离式 IGBT 栅极驱动器的三相逆变器中使用的安全转矩关闭 (STO) 子系统。该 STO 子系统采用双通道架构 (1oo2),硬件容错能力为 1 (HFT=1)。它是按照失电跳闸概念实现的。当双路 STO 输入(STO_1 和 STO_2)变为低电平有效时,将通过负载开关切断六个隔离式 IGBT 栅极驱动器的初级侧和次级侧相应电源,从而停止控制电机并为其供电。此 STO 参考设计 (1oo2) 经过 TÜV SÜD 评估,通常符合 SIL 3 和 PL e/Cat 3标准。
参考设计
符合 EMI/EMC 标准的工业温度级双端口千兆位以太网参考设计

此设计用于对两个工业级 DP83867IR 千兆位以太网 PHY 和 Sitara™ 主机处理器(含集成式以太网 MAC 和交换机)进行性能评估。此设计旨在满足关于 EMI 和 EMC 的工业要求。此设计的应用固件实现了适用于 PHY、UDP 和 TCP/IP 协议栈以及 HTTP Web 服务器示例的驱动程序。主机处理器配置为从板载 SD 卡引导预装的固件。通过 USB 虚拟 COM 端口可访问 PHY 寄存器。通过 JTAG 接口可进行自己的固件开发。

参考设计
EtherCAT P® 单根电缆供电和 EtherCAT® 数据传输参考设计
此参考设计展示了电源耦合在 EtherCAT P® 供电设备电路中的物理实现方式。此参考设计符合官方 EtherCAT P 实施指南的所有要求。这其中包括多种特性,如反极性保护、浪涌电流限制和连续电流限制,这些特性均以德州仪器 (TI) 半导体为基础。

与工业与协作机器人相关的参考设计

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2023年8月30日 | 公司博客

The networking architecture of today's factories is continuously evolving, unlocking better efficiency, safety and sustainability.

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