産業用ロボット / 協力ロボット (コボット)

TI のアナログ製品や組込み製品と専門知識を活用すると、将来を見据えた非常に高度なロボットを開発可能

アプリケーションを参照
Building smarter, safer robotics
高速なモーション プランニングからリアルタイム制御や通信まで、TI の多様な技術を活用すると、優れたエネルギー効率、入手しやすい価格、機能安全対応、ISO 10218 準拠という特長のある、過酷な産業用環境に適したロボットを設計できます。通信、ゲート ドライバ、センシングに適した TI の強化絶縁型技術を活用すると、信頼性と効率に優れた安全な電力段を製作できます。アナログ IC と組込み IC で構成された TI の幅広い製品ラインアップを活用すると、コストと性能に関するお客様の目標を満たすことができます。

産業用ロボットと協力ロボット (コボット) システムで TI 製品を選択する理由

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安全でスケーラブルな処理を実現

プロセッサとマイコンで構成された TI の製品ラインアップを活用すると、エッジAI 処理、モーション プランニング、リアルタイム制御、産業用通信など、ロボットの各種機能を入手しやすい価格で開発できます。

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クラス最高のセンシング性能を実現 

過酷な環境での電圧 / 電流センシングに適した強化絶縁型アンプ、デルタ シグマ変調器、SAR ADC で構成された TI の幅広い製品ラインアップは、各種小型パッケージを採用しており、電源を内蔵した製品もあります。 

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自信を持ってシステムを製作

高信頼性で包括的なテスト済みの TI の絶縁技術を採用すると、より高い電圧とより速いスイッチング速度に対応した、より効率的な電力段を製作し、産業用ロボットの基礎として活用することができます。

よりスマートでより安全な産業用ロボットと協力ロボット (コボット) を設計

小型で効率的、かつ包括的な保護機能を搭載したサーボ ドライブ向け電力段モジュールを製作可能

TI のアナログ製品と組込みプロセッシング製品を使用すると、モーター制御能力を改良し、各種 IEC 規格が課す絶縁と EMC (電磁適合性) の要件を上回ることができます。ロボットの電力段で TI の最新デルタ シグマ変調器を採用すると、最高クラスのシグナル インテグリティを達成して電圧と電流をセンスすることができます。セーフ トルク オフ (STO:安全な方法でトルクを低減) のような安全機能を簡単に実装し、システム レベルの安全性要件を満たすこともできます。モーター制御の設計で性能を向上させる GaN などの画期的なテクノロジーを探索し、ロボットの電力密度と効率を向上させることができます。

関連資料
統合ドライブ向け、3 相、1.25kW、200VAC、小型フォーム ファクタ、GaN インバータのリファレンス デザイン
このリファレンス デザインは、定格連続電力が 1.25kW (周囲温度 50℃)、550W (周囲温度 85℃) の AC 200V サーボ モータ駆動用の 3 相インバータです。
関連資料
小型デルタ シグマ変調器搭載、強化絶縁型位相電流センスのリファレンス デザイン
このリファレンス デザインは、絶縁 IGBT ゲート ドライバと絶縁型の電流 / 電圧センサを使用して、強化絶縁型 3 相インバータ サブシステムを実現します。
アプリケーション・ノート
Better signal integrity with isolated Delta-Sigma modulators in motor drives
CNC (コンピュータ数値制御) 機械、ピック アンド プレース マシン、産業用ロボットなどのアプリケーションで、モーター ドライブを使用するさまざまな産業用製造プロセスにとって、高性能サーボ制御は不可欠です。
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電力段 に関する主な製品
AMC3306M05 アクティブ DC/DC コンバータ内蔵、±50mV 入力対応、高精度、電流センシング、強化絶縁型変調器
ISO6760 アクティブ 汎用、50Mbps、6 チャネル (6/0) デジタル・アイソレータ
ISO5852S アクティブ 分割出力対応、STO (セーフ・トルク・オフ)、各種保護機能搭載、5.7kVrms、2.5A/5A、シングルチャネル絶縁型ゲート・ドライバ

適切な時間枠で通信を完了させ、高精度で安全な動作を実現

高精度で安全な動作を実現し、適切な時間枠ですべてのロボット システム間で通信を完了させるには、高速シリアル インターフェイス (FSI) やイーサネットなどのリアルタイム通信インターフェイスが必要です。TI の最新の各種マルチコア プロセッサは、リアルタイム ARM コアとプログラマブル リアルタイム ロジックを 1 つのパッケージに統合し、高性能と汎用処理機能を適切に組み合わせています。PRU-ICSS (プログラマブル リアルタイム ユニット産業用通信サブシステム) は、大半の産業用通信プロトコルをサポートし、ギガビット単位の速度と TSN (Time Sensitive Networking:時間限定ネットワーク) 機能に対応しています。 

ホワイト・ペーパー
インダストリ 4.0 サーボ・ドライブに Sitara™ プロセッサおよびマイコンを活用 (Rev. C 翻訳版)
本稿では、サーボ ドライブ市場の動向と、インダストリ 4.0 とスマート ファクトリ システムの新しい要件とに Sitara マイコン (MCU) およびプロセッサ (MPU) がどのように対応しているかを説明します。
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アプリケーション・ノート
How to Pass IEEE Ethernet Compliance Tests
ある設計が IEEE イーサネット準拠テストで不合格になった場合、たいていは設計のレイアウトが疑わしい原因ですが、時には非常に古いバージョンのソフトウェアが問題を引き起こすことがあります。不合格のシナリオを検証するための手順をご覧ください。
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ビデオ
リアルタイム通信分野で、低レイテンシとディタミニスティック (確定的な) 低レイテンシの各イーサネットの比較
開発中のシステムを最大限に活用するには、低レイテンシとデタミニスティック (確定的) の違いを理解することが重要です。レイテンシとその変動範囲 (ジッタ) を最小化して、サイクル期間を短縮する方法をご覧ください。
産業用通信 に関する主な製品
AM2434 アクティブ 産業用通信機能とセキュリティ機能搭載、最大 800MHz、クワッドコア Arm® Cortex®-R5F ベースのマイコン
AM6442 アクティブ PCIe、USB 3.0、およびセキュリティ搭載、デュアル・コア 64 ビット Arm® Cortex®-A53、クワッド・コア Cortex-R5F
TMS320F28388D アクティブ コネクティビティ マネージャや、2 個の C28x+CLA CPU、1.5MB フラッシュ、FPU64、CLB (構成可能ロジック ブロック)、ENET、EtherCAT 搭載、C2000™ 32 ビ

滑らかで高精度の動作の迅速な実現

モーターの電流、電圧、位置を一定間隔で測定し、モーターの位置と速度を高精度制御する方法で、リアルタイム制御を実現できます。TI の各種リアルタイム制御プロセッサは、適切な性能、精度、安定性の実現に役立ちます。その結果、通信、処理、アクイジションの遅延が原因で、開発中のシステムの性能が低下することを防止できます。最新のモーター ドライブ システムは引き続き性能要件を高める傾向にあり、その結果、リアルタイム制御の要件が高まっています。TI の C2000™ マイコンと Sitara™ プロセッサは、クラス最高のモーション制御、サイクル時間、パス精度を達成し、ロボットの安全なリアルタイム制御に必要な高い処理能力を実現するのに役立ちます。 

技術記事
How to achieve precise motion control in industrial drives
高精度のモーション コントロールを実現するには、産業用ドライブの多くの要素がそれぞれ重要であり、これにはセンシング、処理、アクチュエータ駆動という、リアルタイム制御の設計にとって基礎となる 3 つのサブシステムがすべて該当します。
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ビデオ
分散型多軸モーター制御
TI の非集中型 (分散型) 多軸サーボ ドライブ アーキテクチャを採用すると、リアルタイム制御を、実際の動作にいっそう近付けることができます。
技術記事
What is “real-time control” and why do you need it?
リアルタイム制御とは、データの収集、そのデータの処理、およびシステムの更新を既定の時間枠内で行う閉ループ システムの能力を指します。システムがこの定義済み時間枠に間に合わない場合、安定性、精度、効率は低下します。
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機能安全システム認証手続きの効率化

IEC 61508 など各種機能安全規格の厳格な要件を満たす TI の機能安全準拠センサとプロセッサは、シンプルで安全、かつ入手しやすいソリューションの実現に貢献します。機能安全分野の TI の認定エンジニアに加えて、機能安全に関する FIT 率 (平均故障率)、FMEDA (故障モード、影響、および診断分析)、安全認証書、ソフトウェア診断ライブラリなどの資料やリソースが利用できるので、認証プロセスの効率化に役立ちます。 

ホワイト・ペーパー
Optimizing functional safety for industrial robots
このホワイト ペーパーは、産業用ロボットが採用するプロセッサの機能安全と、機能安全を実現するために使用できるいくつかのオプションについて説明します。
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機能安全情報
Design Smaller Safe Torque Off (STO) Systems Using 3-Phase Smart Gate Drivers
TI の各種 3 相スマート ゲート ドライバは、機能安全品質管理デバイスとしてリリースされており、次期 STO (セーフ トルク オフ:安全な方法でトルクを低減) システムの設計用に役立ちます。
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ビデオ・シリーズ
TI における機能安全
TI のアナログ製品と組込みプロセッシング製品を使用すると、ISO 13849 や IEC 61508 などの機能安全規格が課す厳格な要件に対応できます。TI のエキスパートの情報を活用すると、機能安全システムの認証を効率化できます。

コストを最適化した組込みシステムを製作

TI は、高集積の Arm® ベース プロセッサとデジタル信号プロセッサのシステム オン チップ (SoC) アーキテクチャを通じて、エッジ コンピューティングの多様で効率的な性能を実現しています。ハードウェア アクセラレータ、アナログ、コネクティビティを統合した TI の各種デバイスは、機能安全とセキュリティの要件を満たします。ハードウェア、オープン ソース ソフトウェア、ツールで構成された TI の開発プラットフォームを活用すると、開発中の製品を短期間で市場に投入できます。

ホワイト・ペーパー
高集積プロセッサを活用すると、効率 的なエッジ AI システムを設計可能 (Rev. A 翻訳版)
このホワイト ペーパーは、効率的なエッジAI (人工知能) システムを製作するための要件と、TI の TDA4 プロセッサ ファミリの異種アーキテクチャを活用して性能を最適化する方法について説明します。
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関連資料
エッジAI ビジョン システム向け、TDA4VM プロセッサ スタータ キット
TDA4VM プロセッサ スタータ キットを活用すると、スマート カメラ、ロボット、インテリジェントな機械を具体化できます。迅速なセットアップ プロセスと、一連の基本的なデモとチュートリアルを活用できます。
エッジAI に関する主な製品
TDA4VM アクティブ ディープ ラーニングとビジョンとマルチメディアの各アクセラレータ搭載、デュアル Arm® Cortex®-A72 SoC と C7x DSP
DRA821U アクティブ 4 ポート イーサネット スイッチと 1 個の PCIe スイッチ搭載、デュアル Arm Cortex-A72 とクワッド Cortex-R5F 採用、マルチコア DSP
DRA821U アクティブ 4 ポート イーサネット スイッチと 1 個の PCIe スイッチ搭載、デュアル Arm Cortex-A72 とクワッド Cortex-R5F 採用、マルチコア DSP

設計と開発に役立つリソース

リファレンス・デザイン
TÜV SÜD 評価済み、産業用ドライブ (IEC 61800-5-2) 向け、セーフ・トルク・オフ (STO) のリファレンス・デザイン
このリファレンス・デザインは、3 相インバータ向けセーフ・トルク・オフ (STO) サブシステムと、CMOS 入力絶縁型 IGBT ゲート・ドライバとの組み合わせの概要を示します。この STO サブシステムは、2 チャネル構造を採用し (1oo2:1 out of 2、冗長化の目的で 2 つのうち少なくとも一方が動作)、ハードウェア障害耐性 1 (HFT = 1) を実現しています。無励磁化トリップの概念に従う実装を採用しています。デュアル STO 入力 (STO 1 と STO _2) がアクティブ・ローになった場合、6 個の絶縁型 IGBT ゲート・ドライバの 1 次側と 2 (...)
リファレンス・デザイン
EMI/EMC 準拠、産業用温度、デュアル・ポート・ギガビット・イーサネット、リファレンス・デザイン

2 個の産業用グレード DP83867IR ギガビット・イーサネット PHY のほか、 イーサネット MAC やスイッチを集積した Sitara™ ホスト・プロセッサの性能評価を可能にするリファレンス・デザインです。EMI や EMC 産業規格に準拠しています。アプリケーション・ファームウェアは、PHY、UDP、TCP/IP スタックのドライバと HTTP Web サーバのサンプルを実装しています。ホスト・プロセッサは、オンボードの SD カードから事前インストール済みのファームウェアを起動します。USB 仮想 COM ポートは、PHY (...)

リファレンス・デザイン
EtherCAT P®(1 本のケーブルで給電と EtherCAT®通信に対応)のリファレンス・デザイン
このリファレンス・デザインは EtherCAT P® 電力供給デバイスの回路での電力結合機能の物理的実装を示します。公式 EtherCAT P 実装ガイドの全要件を満たします。TI の半導体製品をベースとする逆極性保護、突入電流制限、連続電流制限機能を搭載しています。

産業用ロボット / 協力ロボット (コボット) 関連の各種リファレンス・デザイン

セレクションツールを使用すると、お客様のアプリケーションやパラメータに最適なリファレンス・デザインをご覧いただけます。

2021年8月4日 | カンパニー・ブログ

エレクトロニクスシステムのエッジ側でのリアルタイム制御、インテリジェンス、および通信機能ニーズの高まりに合わせて、高性能マイコンはシンプルでコスト効率のよいソリューションを実現できるようになっています。

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