智能与安全“双轮并进”，芯片厂商如何为机器人市场助力赋能？

随着新一轮科技革命和产业变革突飞猛进，机器人产业发展日新月异，功能愈加丰富和强大，向着云化、智能化、协同化等方向演进。

从工业机器人、协作机器人、运输机器人到医疗机器人、服务机器人等，机器人的应用领域不断扩展。未来，随着下游需求市场的扩大，机器人市场发展将持续向好。

据相关数据统计，2022年全球机器人市场规模达到513亿美元其中，工业机器人市场规模达到195亿美元，服务机器人达到217亿美元，特种机器人超过100亿美元。预计2023年全年，全球机器人市场规模将有望突破650亿美元，市场空间可谓巨大。

在此趋势下，德州仪器在近日第六届进博会上，举办了一场以“机器人”为主题的媒体分享会，德州仪器中国区技术支持总监师英带大家深入探讨德州仪器的精确电机控制、边缘处理、智能传感和先进的实时通信创新技术，如何助力客户打造更智慧、更灵活、更可靠的机器人设计。

德州仪器中国区技术支持总监师英

师英表示，近年来，机器人正在逐步由“自动化”向“智能化”演进，早期的机器人程序都是设定好的算法，而如今越来越多的机器人正在通过行业大数据训练，使用黑盒的方式训练出更智能的机器人，机器人生态加速共融共生势在必行。

同时，包括功能安全、信息安全和人身安全在内的安全也是下一代机器人要克服的重要挑战之一。以及对于下一代机器人来讲，其总体功耗、体积、易用性也需要进一步提高。

在机器人行业发展趋势和需求下，德州仪器能为目前广泛机器人领域各环节进行全方位的支持。

如何应对机器人的演进趋势？

在分享中，师英围绕机器人的演进趋势，介绍了德州仪器在感知、计算、通信和安全等四方面在机器人领域的产品布局和技术优势。

感知方面，机器人需要对环境里的障碍物和其他检测物进行精准识别。对此，传感器作为连接物理世界和数字世界的最前端，成为机器人实现对现实世界感知的关键器件。

毫米波雷达是工业机器人领域一种非常常见的传感器，可以对非常细微的运动进行准确的感知，甚至是捕捉人类呼吸时身体微弱的变化。

师英介绍，德州仪器能够提供技术成熟、性价比优异的毫米波雷达传感器，且在超声波、温度、电流等物理量测量传感器方面也有丰富的产品。以达明TM5S负载机器人为例，其采用了德州仪器的IWR6843毫米波雷达传感器。这颗毫米波雷达传感器工作在60GHz到64GHz，是一颗单芯片的智能毫米波传感器，它采用多天线的组织结构实现四发三收，乃至于到毫米波信号回波进去之后的数字处理滤波，以及点云的计算都是用这一颗IWR6843这一颗芯片完成。

此外，IWR6843获得了IEC 61508 SIL-2认证，满足工业领域里面最通用的国际电工协会所规定的工业功能安全的安全标准。

达明（Techman）TM5S协作机器人

计算方面，随着AI技术赋能机器人市场，对处理器提出了更高的性能要求，需要提供深度学习或者AI的功能，来识别和感知环境里面的各种参数，比如障碍物、物品外形、颜色等，并做出分析和运算。同时，对于不同的应用场景需要不同的算力支撑。

以德州仪器在进博会上联合达明展出的TM5S负载机器人为例，其核心处理器是TDA4处理器，这颗处理器是一个多达8核的Cortex-A72多核异构的处理器，除了多达8核Cortex-A72之外，它还有4个R5F内核，而且这些MCU的核是符合功能安全最高等级标准的子系统，被广泛地应用在工业和汽车的各种需要人工智能、需要深度学习运算能力的应用场景中。

此外，TDA4处理器单片可以集成的AI算力深度学习的能力，从8Tops到16Tops、32Tops，有各种不同AI算力的组合。

通信方面，在机器人系统中，不仅是各个子系统或者各个部件之间需要高速、准确、实时地通信，机器人设备可能也需要和其他设备联网起来，有时可能还需要和云端进行通信。所以，如何保障精准、高度完整性和安全地通信也是在机器人系统里持续遇到的挑战之一。德州仪器能够为解决这一挑战，提供丰富的产品和技术支持。

同样以达明TM5S负载机器人为例，其搭载的TDA4处理器拥有8个符合TSN标准的千兆以太网端口，以及4个PCle以太网交换机，可以助力其实现更为高速、精准、安全的通信。

安全方面，一个是功能安全，另一个是信息安全。功能安全是要保证机器人在工作时信号传输不能出错；信息安全则是要确保通信的过程中信息不能有任何的泄露，也不会被仿冒和出现数据抓取的漏洞。无论是功能安全，还是信息安全，德州仪器长久以来积累的丰富经验和完整的技术文档都能够给用户带来很大的赋能价值。

此外，德州仪器还能提供精确、高能效的电机控制方案，比如在运动系统中，德州仪器可以提供C2000TM实时控制MCU，SitaraTM MCU实时控制单片机，加上门极驱动器和氮化镓的功率器件来完成精准、高效、功率密度持续提升的电机的控制方案。

结语

当今时代，随着老龄化、劳动力匮乏以及追求更高效率的当下，机器人越来越受到市场追捧，无论是工厂、车间还是家庭，都离不开小到扫地机，大到机械臂在内的产品都属于广泛意义上的机器人。

综合来看，在机器人技术的进步过程中，无论是传感、处理还是执行，以及确保安全相关的关键问题上，作为主要的模拟和嵌入式供应商，德州仪器的芯片和方案都起到了至关重要的作用，可以为机器人系统提供绝大部分芯片和解决方案，从而一站式满足机器人市场的需求。

未来，面对庞大的中国市场和来自全球的优秀厂商，德州仪器将凭借先进的产品组合和优势的创新技术，助力行业和客户实现更好更快发展。