【导语】电子发烧友网讯,机器人控制器作为机器人系统的“大脑”,其性能与智能化水平直接关系到机器人的应用效能。在electronica China 2025慕尼黑上海电子展上,德州仪器(TI)与库卡(KUKA)携手发布了基于TDA4芯片的新一代机器人控制器KR C5 micro-2,标志着机器人控制器向智能化、紧凑化方向迈出了重要一步。该控制器不仅体积更小、重量更轻,而且性能强劲,为3C、家用电器及汽车电子等行业的智能制造升级提供了有力支撑。德州仪器的TDA4芯片以其跨领域应用适配、多核异构架构及工业级接口等特性,在工业机器人领域展现出显著赋能价值。

电子发烧友网报道(文 / 吴子鹏)机器人控制器作为机器人系统的核心组件,承担着协调传感器感知、决策规划与执行器控(kòng)制(zhì)的(de)关键功(gōng)能(néng),实(shí)现(xiàn)机(jī)器(qì)人(rén)的(de)运(yùn)动(dòng)控(kòng)制(zhì)、任(rèn)务(wu)执(zhí)行(xíng)及(jí)环(huán)境(jìng)交(jiāo)互(hù)。在(zài)设(shè)计(jì)与(yǔ)选(xuǎn)型(xíng)时(shí),需(xū)综(zōng)合(hé)平(píng)衡(héng)性(xìng)能(néng)、成(chéng)本(běn)与(yǔ)场(chǎng)景(jǐng)需(xū)求(qiú)。随(suí)着(zhe) AI 与(yǔ)边(biān)缘(yuán)计(jì)算(suàn)技(jì)术(shù)的(de)发(fā)展(zhǎn),未(wèi)来(lái)控(kòng)制(zhì)器(qì)将(jiāng)向(xiàng)智(zhì)能(néng)化(huà)、柔(róu)性(xìng)化(huà)方(fāng)向(xiàng)深(shēn)度演进,成为推动机器人从 “自动化(huà)工(gōng)具(jù)” 向 “自主智能体” 进化的核心驱动力。
在electronica China 2025 慕尼黑上海电子展上,德州仪器(TI)与库卡(KUKA)联合发布了基于 TDA4 芯片的新一代机器人控制器 ——KR C5 micro-2。
KR C5 micro-2 控制器采用精巧紧凑的结构设计(jì),兼(jiān)具(jù)丰(fēng)富(fù)的(de)扩(kuò)展(zhǎn)功(gōng)能(néng),可(kě)驱(qū)动(dòng) 4 轴(zhóu)或(huò) 6 轴(zhóu)小(xiǎo)型(xíng)桌(zhuō)面(miàn)机(jī)器(qì)人(rén),高(gāo)效(xiào)赋(fù)能(néng) 3C、家(jiā)用(yòng)电(diàn)器(qì)及(jí)汽(qì)车(chē)电(diàn)子(zi)等(děng)行(xíng)业(yè)的(de)智(zhì)能(néng)制(zhì)造(zào)升(shēng)级(jí)。相(xiāng)较(jiào)前(qián)一(yī)代(dài)产(chǎn)品(pǐn),其(qí)体(tǐ)积(jī)减(jiǎn)少(shǎo) 25%,重(zhòng)量(liàng)减(jiǎn)轻(qīng)约(yuē) 13%。紧(jǐn)凑(còu)的(de)结(jié)构(gòu)搭(dā)配(pèi)可(kě)堆(duī)叠(dié)设计,不仅显著提升了空间利用率,更为产线柔性化改造提供了更多可能性。
库卡中国控制器开发部长张国柱表示,当前市场上基于 Arm 架构且能满足 KR 技术要求的芯片方案极为稀缺。在 KR C5 micro-2 项目研发过程中,库卡对包括 x86 和 FPGA 在内的(de)多(duō)种(zhǒng)架(jià)构(gòu)进(jìn)行(xíng)了(le)全面(miàn)评(píng)估(gū),最(zuì)终(zhōng)选(xuǎn)定(dìng)德(dé)州(zhōu)仪器的 Arm 架构芯片作为核心方案。目前,该控制器已通过 TOE 安全认证,并获得国际领先水平的科技成果鉴定。
据悉,库卡 KR C5 micro-2 控制器基于德州仪器 TDA4 芯片打造,该芯片为控制器提供了强劲的性能支撑。TDA4 芯片采用高性能计算、深度学习引擎与信号(hào)图(tú)像(xiàng)处理专用加速器的创新组合,非常适用于机器人、移动机械、非公路用车控制器、机器视觉、AI 盒、网关、零售自动化、医疗成像等多类成像、视觉、雷达、传感器融合及 AI 应用场景。其关键内核包括:具备标量与矢量内核的下一代 DSP、专用深度学习与传统算法加速器、最新 Arm 与 GPU 处理器(支持通用计算)、集成式下一代成像子系统(ISP)、视频编解码器、以太网集线器及隔离式 MCU 岛。
TDA4 芯片通过独立八核 Arm Cortex-A72 集群配置,可高效支持多操作系统应用,且对软件管理程序的依赖度极低。八个 Arm® Cortex®-R5F 子系统能够独立管理低级时序关键型处理任务,使 Arm® Cortex®-A72 内核专注于核心应用逻辑。“C7x” 下一代 DSP 将 TI 业界领先的 DSP 与 EVE 内核整合为单个高性能内核,并新增浮点矢量计算功能,在实现旧代码向后兼容的同时,简化了软件编程复杂度。
德州仪器中国区技术支持总监赵向源指出,TDA4 芯片在汽车领域已拥有广泛应用,而在工业机器人领域,其赋能价值同样显著。该芯片在助力现代工业机器人发展方面有三大核心优势,包括:
·跨领域应用适配与智能化赋能:通过集成 DSP、硬件加速器及 AI 功能,TDA4 芯片可实现机器人避障、物体识别等人机交互场景,也可以完成手势识别等精细化动作控制。
·多核异构架构与能效优化:芯(xīn)片(piàn)采用(yòng)多(duō)核(hé)异(yì)构(gòu)设(shè)计(jì),包(bāo)含(hán)高(gāo)性(xìng)能(néng) A 核(hé)(Cortex-A72)与(yǔ)实(shí)时(shí)处(chù)理(lǐ) R 核(hé)(Cortex-R5F),在(zài)保(bǎo)障(zhàng)高(gāo)性(xìng)能(néng)与(yǔ)实(shí)时(shí)性(xìng)的(de)同(tóng)时(shí),基(jī)于(yú) 16 纳(nà)米(mǐ)先(xiān)进(jìn)工(gōng)艺(yì)实(shí)现(xiàn)了(le)性(xìng)能(néng)与(yǔ)功(gōng)耗的平衡。
·工业级接口与功能安全认证:在与库卡的合作案例中,TDA4 芯片通过完整的技术文档与系统级解(jiě)决(jué)方(fāng)案(àn),为(wèi)库(kù)卡(kǎ)新(xīn)一(yī)代(dài)控(kòng)制(zhì)器(qì)满(mǎn)足(zú) 2025 年(nián)最(zuì)新(xīn)功(gōng)能(néng)安(ān)全标(biāo)准(zhǔn)提(tí)供(gōng)了(le)关键支撑。针对工业机器人等严苛场景,芯片集成 8 端口网络交换机、多路 PCIe 及 CAN-FD 高速接口,支持多传感器实时数据融合传输,并通过 ASIL-D/SIL-3 功能安全认证,构建了从物理接口到系统层级的完整安全体系 —— 这些特性在新一代工业机器人控制器中均得到了充分应用。
赵向源强调,面向工业机器人应用,德州仪器将依托完整的模拟与嵌入式产品组合,持续致力于构建全栈式机器人系统解决方案。