【導讀】隨著(zhù)半導體技術(shù)的進(jìn)步，以及對更智能、更安全和更高效系統的需求不斷增長(cháng)，工業(yè)機器人最近幾年經(jīng)歷了一場(chǎng)顯著(zhù)的變革。這場(chǎng)變革的核心是使用先進(jìn)的嵌入式處理器，這種處理器采用片上系統 (SoC) 架構，集成了包括外設和硬件加速器在內的各種元件。這些處理器在增強工業(yè)機器人的功能方面發(fā)揮著(zhù)至關(guān)重要的作用，使它們能夠精準、快速和可靠地執行任務(wù)。本文中，我們將深入探討高度集成的嵌入式處理器在推動(dòng)工業(yè)機器人發(fā)展方面發(fā)揮的作用。
隨著(zhù)半導體技術(shù)的進(jìn)步，以及對更智能、更安全和更高效系統的需求不斷增長(cháng)，工業(yè)機器人最近幾年經(jīng)歷了一場(chǎng)顯著(zhù)的變革。這場(chǎng)變革的核心是使用先進(jìn)的嵌入式處理器，這種處理器采用片上系統 (SoC) 架構，集成了包括外設和硬件加速器在內的各種元件。這些處理器在增強工業(yè)機器人的功能方面發(fā)揮著(zhù)至關(guān)重要的作用，使它們能夠精準、快速和可靠地執行任務(wù)。本文中，我們將深入探討高度集成的嵌入式處理器在推動(dòng)工業(yè)機器人發(fā)展方面發(fā)揮的作用。
工業(yè)機器人和嵌入式處理器簡(jiǎn)介
工業(yè)機器人是指在工業(yè)環(huán)境中用于執行各種任務(wù)的自動(dòng)化機器，如鉸接式機械臂（圖 1）等。這些機器人執行的任務(wù)范圍非常廣，從簡(jiǎn)單的裝配操作到焊接、噴漆和物料處理等復雜的制造過(guò)程。
圖 1：帶 UPC 掃描儀的自動(dòng)化鉸接式機械臂
嵌入式處理器用于控制機械臂和傳動(dòng)器的運動(dòng)，處理來(lái)自各種傳感器的數據以及根據環(huán)境反饋做出實(shí)時(shí)決策。它們使機器人能夠更精準、更高效、更自主地執行任務(wù)，從而提高生產(chǎn)力并減少工業(yè)過(guò)程中對人工干預的需求。
高度集成的嵌入式處理器在工業(yè)機器人中的重要性
德州儀器 (TI) 的 AM68A、AM69A、TDA4VM 和 TDA4VH-Q1 等高度集成的嵌入式處理器通常將各種元件組合到一個(gè)芯片中，這些元件包括中央處理單元 (CPU)、片上存儲器、輸入/輸出 (I/O) 接口、專(zhuān)用硬件加速器和視覺(jué)處理器。這些器件旨在處理各種任務(wù)，包括運動(dòng)控制、傳感器數據處理、通信和實(shí)時(shí)決策。
與分立式方案相比，更高的集成度可提高嵌入式處理器的能效并減少熱量散發(fā)，這也是工業(yè)應用中的一項關(guān)鍵因素。機器人計算模塊的功耗更低，意味著(zhù)可以將功率分配給其他運行關(guān)鍵型系統，或者可以完全降低整體功耗，從而提高機器人的能效。此外，具有高級電源管理功能的嵌入式處理器有助于延長(cháng)電池供電機器人的電池壽命。
最后，集成有助于簡(jiǎn)化整體系統設計，使其更易于與其他系統一同安裝到機器人中。這可以縮短元件之間的數據傳輸時(shí)間，從而提高性能，因為機器人內元件之間的距離越近，越會(huì )減少所需的布線(xiàn)量，從而降低系統成本和重量。
TI 的嵌入式處理器如何塑造機器人的未來(lái)？
德州儀器作為一家先進(jìn)的芯片供應商，面向工業(yè)機器人應用提供高度集成的嵌入式處理器。我們的產(chǎn)品系列提供品類(lèi)齊全、專(zhuān)為滿(mǎn)足工業(yè)自動(dòng)化的嚴苛要求而設計的嵌入式處理器。我們的處理器旨在滿(mǎn)足客戶(hù)在各種工業(yè)環(huán)境中對系統的性能、功耗和安全性需求。
結合利用開(kāi)源軟件（可在 TI 開(kāi)發(fā)人員專(zhuān)區獲得）以及由硬件和軟件第三方合作伙伴構成的廣泛生態(tài)系統時(shí)，這些器件有助于簡(jiǎn)化設計流程，從而推動(dòng)創(chuàng )新并加速機器人在工業(yè)環(huán)境中的應用。
未來(lái)趨勢如何？
隨著(zhù)機器人日益智能化和自主化，以及能夠更可靠地與人類(lèi)操作員協(xié)作，工業(yè)機器人中高度集成的嵌入式處理器的使用預計將繼續增長(cháng)。這個(gè)領(lǐng)域未來(lái)的發(fā)展有可能專(zhuān)注于進(jìn)一步改進(jìn)嵌入式處理器的性能、功效和安全性，以及將諸如人工智能和機器學(xué)習等新技術(shù)集成到更多的機器人控制系統中。
隨著(zhù)持續創(chuàng )新和進(jìn)步，高度集成的嵌入式處理器將在塑造工業(yè)機器人未來(lái)方面發(fā)揮至關(guān)重要的作用。
關(guān)于德州儀器 (TI)
德州儀器 (TI)（NASDAQ 代碼：TXN）是一家全球性的半導體公司，致力于設計、制造、測試和銷(xiāo)售模擬和嵌入式處理芯片，用于工業(yè)、汽車(chē)、個(gè)人電子產(chǎn)品、通信設備和企業(yè)系統等市場(chǎng)。我們致力于通過(guò)半導體技術(shù)讓電子產(chǎn)品更經(jīng)濟實(shí)用，創(chuàng )造一個(gè)更美好的世界。如今，每一代創(chuàng )新都建立在上一代創(chuàng )新的基礎之上，使我們的技術(shù)變得更小巧、更快速、更可靠、更實(shí)惠，從而實(shí)現半導體在電子產(chǎn)品領(lǐng)域的廣泛應用，這就是工程的進(jìn)步。這正是我們數十年來(lái)乃至現在一直在做的事。
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