電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/吳子鵬）根據(jù)《2023-2028年全球及中國工業(yè)機(jī)器人行業(yè)深度調(diào)查及投融資戰(zhàn)略研究報(bào)告》，全球工業(yè)機(jī)器人市場規(guī)模由2018年的1094億元增至2022年的1312億元，年均復(fù)合增長率為4.65%，預(yù)計(jì)2023年將達(dá)到1420億元。

當(dāng)然，如今機(jī)器人的使用場景已經(jīng)不再局限于工業(yè)制造，正如德州儀器中國區(qū)技術(shù)支持總監(jiān)師英在第六屆進(jìn)博會(huì)上談到的，“從工業(yè)機(jī)器人到醫(yī)療機(jī)器人、陪伴機(jī)器人等，我們看到機(jī)器人已經(jīng)在很多場景里被廣泛使用。當(dāng)然，機(jī)器人能夠取得今年的成績，有賴于各行各業(yè)非常優(yōu)秀的企業(yè)、非常優(yōu)秀的科學(xué)家和工程師的不懈努力，讓機(jī)器人在今天能夠如此廣泛地用于各個(gè)領(lǐng)域。”

顯然，德州儀器也是機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的重要推動(dòng)者之一。

機(jī)器人發(fā)展背后的技術(shù)支撐

機(jī)器人能夠蓬勃發(fā)展得益于背后不斷涌現(xiàn)的創(chuàng)新、適用技術(shù)，比如傳統(tǒng)機(jī)器人只能執(zhí)行單一任務(wù)，但感知技術(shù)、控制技術(shù)和計(jì)算能力的提升讓最新的柔性機(jī)器人可以適應(yīng)不同的生產(chǎn)需求，執(zhí)行多種任務(wù)。師英認(rèn)為，更好的機(jī)器人技術(shù)和產(chǎn)品改善了人類與世界的互動(dòng)方式。在分享中他不僅提到了如何增強(qiáng)機(jī)器人的感知能力，同時(shí)也談到了機(jī)器人如何讓人類獲得更好的體驗(yàn)，將關(guān)于機(jī)器人的科幻故事照進(jìn)人們的現(xiàn)實(shí)生活。

對此，師英在德州儀器機(jī)器人分享會(huì)上談到了四點(diǎn)：感知、計(jì)算、通信和安全。

在計(jì)算方面，早期的裝配機(jī)器人還談不上AI和深度學(xué)習(xí)，只是通過輸入固定程序讓機(jī)器人去精準(zhǔn)重復(fù)地完成一系列動(dòng)作。今天的機(jī)器人會(huì)越來越多地加入AI，這就需要有一個(gè)強(qiáng)大的處理器，提供深度學(xué)習(xí)或者AI的功能，來識(shí)別和感知環(huán)境里面的各種參數(shù)，比如障礙物、物品外形、顏色等，并做出分析和運(yùn)算。當(dāng)然，對于不同的應(yīng)用場景需要不同的算力支撐，德州儀器的TDA4系列處理器，能夠提供最高32TOPS的單芯片算力支持。

在感知方面，機(jī)器人需要對環(huán)境里的障礙物、人和其他檢測物進(jìn)行精準(zhǔn)的識(shí)別，那么就需要傳感器為AI處理器提供各種環(huán)境參數(shù)。毫米波雷達(dá)是工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域一種非常常見的傳感器，可以對非常細(xì)微的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行準(zhǔn)確的感知，甚至是捕捉人類呼吸時(shí)身體微弱的變化。德州儀器能夠提供技術(shù)成熟、性價(jià)比優(yōu)異的毫米波雷達(dá)傳感器，且在超聲波、溫度、電流等物理量測量傳感器方面也有豐富的產(chǎn)品。

在通信方面，不僅是機(jī)器人系統(tǒng)里的各個(gè)子系統(tǒng)或者各個(gè)部件之間需要高速、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地通信，機(jī)器人設(shè)備還可能需要和其他設(shè)備聯(lián)網(wǎng)起來，有時(shí)可能還需要和云端進(jìn)行通信。所以，如何保障精準(zhǔn)、高度完整性和安全地通信也是在機(jī)器人系統(tǒng)里持續(xù)遇到的挑戰(zhàn)之一。德州儀器能夠?yàn)榻鉀Q這一挑戰(zhàn)，提供豐富的產(chǎn)品和技術(shù)支持。

在安全方面，會(huì)包含兩個(gè)層面，一個(gè)是功能安全，另一個(gè)是信息安全。功能安全是要保證機(jī)器人在工作時(shí)信號(hào)傳輸不能出錯(cuò)；信息安全則是要確保通信的過程中信息不能有任何的泄露，也不會(huì)被仿冒和出現(xiàn)數(shù)據(jù)抓取的漏洞。無論是功能安全，還是信息安全，德州儀器長久以來積累的豐富經(jīng)驗(yàn)和完整的技術(shù)文檔都能夠給用戶帶來很大的賦能價(jià)值。

客戶方案現(xiàn)身說法

在本屆進(jìn)博會(huì)上，德州儀器的合作伙伴Techman Robot（達(dá)明機(jī)器人）展示了一款用于生產(chǎn)制造場景的機(jī)器人TM5S，里面用到了幾種主要的德州儀器產(chǎn)品和技術(shù)。

其中，這款機(jī)器人采用的毫米波雷達(dá)為德州儀器的IWR6843毫米波雷達(dá)傳感器，工作頻率為60GHz-64GHz，屬于單芯片智能毫米波雷達(dá)傳感器——提供60GHz-64GHz頻段內(nèi)的發(fā)射器和接收器，采用四發(fā)三收的多天線設(shè)計(jì)，擁有毫米波信號(hào)回波之后的數(shù)字處理濾波，并支持點(diǎn)云計(jì)算。

IWR6843毫米波雷達(dá)傳感器獲得IEC 61508 SIL-2認(rèn)證，這是一個(gè)工業(yè)領(lǐng)域里面最通用的國際電工協(xié)會(huì)所規(guī)定的工業(yè)功能安全標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，德州儀器為IWR6843毫米波雷達(dá)傳感器提供配套的開發(fā)工具、開發(fā)板和開發(fā)文檔。

TM5S工業(yè)機(jī)器人采用的處理器為德州儀器TDA4系列。這款處理器是一個(gè)擁有8個(gè)Cortex-A72內(nèi)核+4個(gè)R5F內(nèi)核的多核異構(gòu)處理器，可以集成AI算力提供深度學(xué)習(xí)能力，從8TOPS到16TOPS、32TOPS，有各種不同AI算力組合。另外，這款處理器具有8端口符合TSN標(biāo)準(zhǔn)的千兆以太網(wǎng)交換機(jī)和4個(gè)PCle交換機(jī)，保障高速精準(zhǔn)和實(shí)時(shí)通信。

此外，在TM5S工業(yè)機(jī)器人的關(guān)節(jié)控制方面，還用到了德州儀器的實(shí)時(shí)控制MCU和氮化鎵功率器件等產(chǎn)品。

小結(jié)

從師英的講解能夠看出，目前機(jī)器人的設(shè)計(jì)思維已經(jīng)發(fā)生了很大的改變，變得更加以人為本，著重強(qiáng)調(diào)如何給用戶帶來更好的使用體驗(yàn)。當(dāng)然這會(huì)給相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)提出更高的要求，包括處理器方面靈活的算力配置，以及更加多元的傳感器融合等。