德州仪器人形机器人技术线上研讨会精彩回顾

近年来，随着机器人技术不断演进，传统特定任务型机器人逐渐演变成更智能、自主的人形机器人。受劳动力短缺、AI 自动化需求提升等因素的推动，市场关注度和需求不断提升，人形机器人正从概念走向规模化应用。

12月10日，TI 举办了一场人形机器人技术线上研讨会，围绕人形机器人发展趋势、核心应用技术进行了深入探讨。内容涵盖电机驱动、扭矩与触觉传感、通信接口、感知检测、边缘 AI 电源系统与功能安全等，并以全栈方案为例，展示 TI 技术如何助力行业创新落地，为工程师提供参考与启发。

通过高效驱动实现平稳、精确的运动

在人形机器人中，高密度、高稳定性的电机系统是实现流畅动作与精准控制的基础。TI 通过控制、功率与感知三大能力，为机器人提供紧凑高效的驱动基础。

实时控制让动作更稳、更准：C2000 微控制器和基于 Arm-Cortex 的处理器可实现高带宽、低时延的电机控制，确保每个关节动作精准可控。集成 AI 加速器强化实时计算，支持更智能的动作判断与状态监测。

GaN 技术提升效率与紧凑性：相较于硅 MOSFET 替代方案，GaN 技术使功率级尺寸缩小超 50%，支持高频 PWM，以更低开关损耗实现更高能效，尤其适用于手部、肩部等空间受限的执行器。

精密感知助力灵巧交互：TI 利用放大器 (AMP)、模数转换器 (ADC) 和微控制器 (MCU) 提供精确的扭矩测量，并结合磁传感器、电流传感器等提供实时力与位置反馈，使机器人能够感知接触、压力与滑动，实现精细操作。

实时通信保障多关节协同

在实现精确电机控制之后，系统间的实时通信同样是确保多关节动作精准协同的关键。

低时延实时通信：基于标准或单线以太网 (SPE)，TI 实现 CPU 与关节控制器间低时延数据交换，保证动作同步。

PHY + MCU 构建高带宽通信链路：新一代物理层 (PHY) 搭配高性能 MCU支持高达千兆位的工业通信协议，同时减轻电缆重量，降低系统复杂性并强化关键链路的稳定性与安全性。

高性能感知实现精准环境洞察

在感知层面，TI 高精度毫米波传感器能够在不牺牲响应速度的前提下，提供更高性能的环境监测能力。

毫米波雷达实现 360° 环境感知：高精度毫米波雷达系列（如 IWR6843、IWRL6432 及 AOP 封装）可实现 3D 深度检测、障碍识别与安全监测，在弱光、遮挡等复杂环境下也能保持稳定表现。

安全认证与系统级感知支持：TI 毫米波雷达产品已获 TÜV SÜD 预先认证为安全完整性等级2，满足 (IEC) 61496-5 标准的要求。同时，TI 将处理器、雷达、通信和电源管理集成，构建高能效、低延迟的系统级感知平台。

边缘 AI 平台助力智能决策

边缘 AI 提升数据处理效率，实现更低延迟、更高能效，同时增强整体性能与安全性。

安全可靠：支持 SIL-3 与 ASIL-D 级安全设计，保障边缘实时推理的可靠性。

系统级整合：TI 将处理器、MCU、雷达及音频集成到统一边缘 AI 平台，使人形机器人在边缘侧 AI 平台中即可完成决策推理，无需依赖云端计算，兼顾精度、能效和安全性。

BMS方案优化电源管理

电池管理系统的安全、能效与体积是人形机器人规模化应用的关键。

高效能源管理：TI 以完整 BMS 方案覆盖电芯监测、保护、充电与电量预测，为机器人提供可靠、高效且安全的能源系统。

安全保障：符合 IEC 61508 与 SIL 等功能安全标准，实现电源与系统的高可靠性与安全性。

功能安全系统简化认证流程

TI 提供完整的功能安全产品组合，从安全电机驱动到 FuSa 认证毫米波雷达及 EtherCAT 安全通信，帮助人形机器人实现可靠、合规且适合人机交互的操作。

符合功能安全标准：提供支持 IEC 61508 认证的 MCU、功能安全处理器及 FuSa 认证毫米波传感器，为人形机器人建立可靠的安全框架。

文档与资源支持：提供完整的故障分析、安全证书及软件诊断库，助力开发者实现系统级功能安全设计。