近年來，隨著機器人技術(shù)不斷演進，傳統(tǒng)特定任務型機器人逐漸演變成更智能、自主的人形機器人。受勞動力短缺、AI 自動化需求提升等因素的推動，市場關(guān)注度和需求不斷提升，人形機器人正從概念走向規(guī)模化應用。

12月10日，TI 舉辦了一場人形機器人技術(shù)線上研討會，圍繞人形機器人發(fā)展趨勢、核心應用技術(shù)進行了深入探討。內(nèi)容涵蓋電機驅(qū)動、扭矩與觸覺傳感、通信接口、感知檢測、邊緣 AI 電源系統(tǒng)與功能安全等，并以全棧方案為例，展示 TI 技術(shù)如何助力行業(yè)創(chuàng)新落地，為工程師提供參考與啟發(fā)。

通過高效驅(qū)動實現(xiàn)平穩(wěn)、精確的運動

在人形機器人中，高密度、高穩(wěn)定性的電機系統(tǒng)是實現(xiàn)流暢動作與精準控制的基礎(chǔ)。TI 通過控制、功率與感知三大能力，為機器人提供緊湊高效的驅(qū)動基礎(chǔ)。

實時控制讓動作更穩(wěn)、更準：C2000 微控制器和基于 Arm-Cortex 的處理器可實現(xiàn)高帶寬、低時延的電機控制，確保每個關(guān)節(jié)動作精準可控。集成 AI 加速器強化實時計算，支持更智能的動作判斷與狀態(tài)監(jiān)測。

GaN 技術(shù)提升效率與緊湊性：相較于硅 MOSFET 替代方案，GaN 技術(shù)使功率級尺寸縮小超 50%，支持高頻 PWM，以更低開關(guān)損耗實現(xiàn)更高能效，尤其適用于手部、肩部等空間受限的執(zhí)行器。

精密感知助力靈巧交互：TI 利用放大器 (AMP)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 和微控制器 (MCU) 提供精確的扭矩測量，并結(jié)合磁傳感器、電流傳感器等提供實時力與位置反饋，使機器人能夠感知接觸、壓力與滑動，實現(xiàn)精細操作。

實時通信保障多關(guān)節(jié)協(xié)同

在實現(xiàn)精確電機控制之后，系統(tǒng)間的實時通信同樣是確保多關(guān)節(jié)動作精準協(xié)同的關(guān)鍵。

低時延實時通信：基于標準或單線以太網(wǎng) (SPE)，TI 實現(xiàn) CPU 與關(guān)節(jié)控制器間低時延數(shù)據(jù)交換，保證動作同步。

PHY + MCU 構(gòu)建高帶寬通信鏈路：新一代物理層 (PHY) 搭配高性能 MCU支持高達千兆位的工業(yè)通信協(xié)議，同時減輕電纜重量，降低系統(tǒng)復雜性并強化關(guān)鍵鏈路的穩(wěn)定性與安全性。

高性能感知實現(xiàn)精準環(huán)境洞察

在感知層面，TI 高精度毫米波傳感器能夠在不犧牲響應速度的前提下，提供更高性能的環(huán)境監(jiān)測能力。

毫米波雷達實現(xiàn) 360° 環(huán)境感知：高精度毫米波雷達系列（如 IWR6843、IWRL6432 及 AOP 封裝）可實現(xiàn) 3D 深度檢測、障礙識別與安全監(jiān)測，在弱光、遮擋等復雜環(huán)境下也能保持穩(wěn)定表現(xiàn)。

安全認證與系統(tǒng)級感知支持：TI 毫米波雷達產(chǎn)品已獲 TüV SüD 預先認證為安全完整性等級2，滿足 (IEC) 61496-5 標準的要求。同時，TI 將處理器、雷達、通信和電源管理集成，構(gòu)建高能效、低延遲的系統(tǒng)級感知平臺。

邊緣 AI 平臺助力智能決策

邊緣 AI 提升數(shù)據(jù)處理效率，實現(xiàn)更低延遲、更高能效，同時增強整體性能與安全性。

安全可靠：支持 SIL-3 與 ASIL-D 級安全設計，保障邊緣實時推理的可靠性。

系統(tǒng)級整合：TI 將處理器、MCU、雷達及音頻集成到統(tǒng)一邊緣 AI 平臺，使人形機器人在邊緣側(cè) AI 平臺中即可完成決策推理，無需依賴云端計算，兼顧精度、能效和安全性。

BMS方案優(yōu)化電源管理

電池管理系統(tǒng)的安全、能效與體積是人形機器人規(guī)?；瘧玫年P(guān)鍵。

高效能源管理：TI 以完整 BMS 方案覆蓋電芯監(jiān)測、保護、充電與電量預測，為機器人提供可靠、高效且安全的能源系統(tǒng)。

安全保障：符合 IEC 61508 與 SIL 等功能安全標準，實現(xiàn)電源與系統(tǒng)的高可靠性與安全性。

功能安全系統(tǒng)簡化認證流程

TI 提供完整的功能安全產(chǎn)品組合，從安全電機驅(qū)動到 FuSa 認證毫米波雷達及 EtherCAT 安全通信，幫助人形機器人實現(xiàn)可靠、合規(guī)且適合人機交互的操作。

符合功能安全標準：提供支持 IEC 61508 認證的 MCU、功能安全處理器及 FuSa 認證毫米波傳感器，為人形機器人建立可靠的安全框架。

文檔與資源支持：提供完整的故障分析、安全證書及軟件診斷庫，助力開發(fā)者實現(xiàn)系統(tǒng)級功能安全設計。