機器人步入工業核心,TI正在構建系統級技術推動智能制造躍遷
在今年的慕尼黑上海電子展上,機器人技術成為聚光燈下的焦點。但這一次的關注點不再是“能不能做”,而是“能不能用”。尤其是在工業自動化領域,越來越多的企業意識到,從協作機器人到人形機器人,技術躍遷已不只是動作模仿,而是對整套電子系統架構的全面挑戰。誰能提供更小、更高效、更智能的底層系統,誰就能在下一輪工業機器人浪潮中占據先機。
德州儀器(TI)在本次展會上集中展示了圍繞機器人與工業自動化的系統級創新方案。在現場演示中,從電機控制、感知融合到通信架構與AI推理,全鏈條的系統能力背后,是TI將“芯片+系統+場景”三位一體的思路落地于工業自動化全鏈路。
在工控網看來,機器人系統與工業自動化系統正在以肉眼可見的速度融合。人形機器人不再是實驗室中的獨立系統,而是正在成為智能工廠的新型生產單元,控制邏輯、通信接口、邊緣感知能力,正加速向工業標準體系靠攏。
人形機器人進入工業,芯片成為控制系統的中樞
過去十年,協作機器人在工業現場的興起曾被認為是制造柔性化的關鍵轉折。而今,當人形機器人試圖從研發機構走向生產一線,一個更加顯著的信號正在浮現——工業自動化的邊界正在被重塑。從搬運、巡檢到精細裝配,機器人系統不僅要實現“重復執行”,更要具備“環境適應”和“自主調整”的能力。
這種能力的背后,是對技術底座提出的新要求。以人形機器人為例,它包含多個高自由度關節,每個關節都對應驅動與控制單元,系統結構極其密集,對能效、通信、感知、同步控制的要求極高。簡單堆疊器件已無法滿足集成性與實時性的雙重挑戰,系統級集成能力成為產業落地的關鍵。
工控網此前分析指出:機器人真正進入工業,需要解決兩個底層問題——控制系統是否具備平臺化能力,通信架構能否與現有工控標準深度兼容。而這正是此次TI在展會上集中回應的方向。
德州儀器中國區技術支持總監趙向源向工控網介紹到,TI本次展會展出的機器人電機控制系統,也是系統化設計理念的典型體現。人形機器人常包含幾十個關節,每個關節需要獨立電源管理與驅動控制。傳統的模塊組合方式不僅能耗高、集成差、維護成本大,還限制了機器人的結構靈活性。
TI展示的基于GaN(氮化鎵)技術的48V電機驅動器與48V/85A、4kW小型三相逆變器,通過高開關頻率與器件集成度的提升,顯著減小了驅動模塊體積。尤其是在大功率關節應用中,該方案實現了高輸出密度與小型化結構的兼容,滿足了人形機器人對空間、功率的雙重要求。
此外,TI在芯片定義階段便集成了功能安全設計,包括過流、過熱、欠壓保護與自診斷機制,簡化工程師外圍系統設計工作。這種“設計即安全”的理念,正逐漸成為機器人乃至整個工業控制系統的新基線。
工控網認為,TI展出的“4000W小型化驅動方案”尤其具有參考價值。這種高功率、模塊化的標準設計將大幅提升機器人整機開發效率,有望成為行業通用架構模板。
從機器人拓展到工廠控制,TI構建統一硬件底座
機器人系統升級的本質,不是提升單個組件性能,而是實現系統間的高效協同。在此次展會上,TI圍繞“從芯片到工業系統”的系統力戰略,重點展示了多項融合機器人與工業控制需求的產品和平臺,反映了從“芯片性能”走向“系統支撐”的清晰路徑。
我們前文也提到,TI通過基于GaN的高功率驅動器與小型逆變器方案,進一步壓縮機器人關節的電源控制單元尺寸,提升靈活性與結構兼容性。這類高功率密度驅動方案,同樣適用于工業自動化中對伺服電機控制有高集成度、高響應性要求的應用場景。
在現場,趙向源詳細了TI在感知層面、通信層面的創新發展。在感知層面上,TI也在構建多模態傳感融合平臺,將視覺、雷達與IMU等多傳感模塊集成,并通過內置AI加速引擎實現環境建模與目標識別,使機器人具備更強的動態環境適應能力。TI的毫米波雷達產品不僅服務于機器人導航避障,也廣泛應用于AGV/AMR、倉儲物流以及工廠自動化產線中的人員檢測、距離監測等關鍵任務,滿足工業場景中對非接觸式、高精度感知能力的需求。
通信層面,TI推出基于SPE(單對以太網)的工業通信解決方案,顯著減少機器人系統的布線復雜度,并通過優化EMI抑制與高速數據傳輸能力,實現高帶寬、低延遲的通信性能,為柔性制造中的機器人與工廠網絡無縫融合奠定基礎。趙向源表示,這種統一通信底座的建設,是為了打通機器人、工控控制器、邊緣傳感設備之間的全鏈路通信,讓系統協同更高效、更具安全性。
趙向源表示:“我們希望通過系統平臺,幫助設備商實現通信更快、布線更輕、功能更安全。”同時他表示,我們整個工廠智能制造在往工業4.0發展,(即智能化、自動化方向),對各種檢測工具模塊、實時控制,甚至功能安全,對各個環節提出了更高的要求。對此,德州儀器也有完整的解決方案,希望致力于產品能夠實現智能制造的升級,能夠使整個工廠通信延遲更低,使整個工廠效率變得更高。
適用于工業通信的多協議棧
在控制平臺方面,趙向源介紹到TI基于Arm多核處理器的多軸電機控制系統,該系統不僅支持多個伺服軸同步控制,而且是單芯片控制,同時集成SSM模塊,兼容EtherCAT、PROFINET、TSN等主流工業協議,滿足機器人與裝配線等高復雜度設備的部署需求。
具有位置反饋和工業通信協議的6 軸電機控制方案
總體來看,工控網認為,TI正在打造的是一個以芯片為核心、以系統為導向、以場景為落點的工業級平臺,既能快速集成,又能深度定制,成為智能制造新架構的底層基石。TI本次展會展示的產品不再是單一器件堆疊,而是一套可以廣泛嵌入工業系統的平臺級能力框架。隨著邊緣智能、功能安全和控制閉環的需求提升,這種以芯片為核心、以系統為導向的方案將逐步成為工廠自動化的技術主線。
工控網點評
從本次展會可以看出,德州儀器已經不再是傳統意義上的器件供應商,而正在轉型為工業系統架構的底層推動者,產品正在從單點器件向系統平臺演進,從電機控制到通信架構,從AI感知到邊緣實時控制,TI正在構建一個覆蓋整條工業鏈路的芯片支撐體系。
機器人是一個切口,更大的格局是整個智能工廠的重塑。在制造業加速智能化的背景下,誰能提供性能、效率與平臺化兼具的底層技術,誰就有能力定義下一個時代的工業架構。而TI,正在用它的系統級思維給出自己的答案。

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