휴머노이드 로봇

미래의 로봇을 구축하기 위한 포괄적인 시스템 수준 솔루션

TI의 시스템 수준의 솔루션으로 더 안전하고 스마트하며 컴팩트한 휴머노이드 로봇을 설계하세요. 로봇 설계에 TI의 첨단 질화 갈륨(GaN), 게이트 드라이버 및 정밀 감지 장치를 활용하면 산업 전반에 걸친 진전을 통해 생산성을 높이고, 안전성을 높이며, 일상 생활을 개선하는 동시에 비용 및 성능 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

휴머노이드 로봇 애플리케이션 선택

휴머노이드 로봇 애플리케이션 관련 설계 리소스를 살펴보세요. 서브시스템 제품 권장 사항을 포함한 대화형 레퍼런스 다이어그램부터 기술 백서와 인기 급상승 블로그 게시물에 이르기까지, 설계 사이클 속도를 높이는 데 필요한 애플리케이션 리소스를 여기에서 확인할 수 있습니다.

오른쪽 다이어그램과 상호 작용하여 휴머노이드 로봇 애플리케이션을 살펴보세요.

탐색 및 감지

휴머노이드 로봇의 탐색과 감지에는 주변 환경의 여러 요소를 인식하기 위해 수많은 센서로부터 실시간 데이터 수집 과정이 포함됩니다. 휴머노이드 로봇은 장애물 탐지, 경로 계획, 복잡한 환경에서 자율 탐색을 위한 정밀한 이동을 할 수 있도록 알고리즘을 사용하여 센서 입력을 처리합니다.

arrow-right 휴머노이드 로봇 센서 모듈 보기

위치 센서

휴머노이드 로봇이 위치를 감지하기 위해서는 고성능 광학, 자기, 유도 감지 기술이 필요합니다. 이러한 설계는 풋프린트가 작아야 하고, 광범위한 산업용 온도 범위에서 작동할 수 있는 소형 인코더에 맞는 저전력 반도체 솔루션이 필요하며, 안정적인 위치 감지를 위한 EMC(전자기 호환성) 내성 인터페이스를 갖춰야 합니다.

arrow-right 휴머노이드 로봇 위치 센서 보기

배터리 관리 시스템

TI의 통합 회로와 레퍼런스 설계를 활용하면 배터리 팩 모니터링, 보호, 셀 밸런싱 및 측정을 위한 휴머노이드 로봇 BMS(배터리 관리 시스템) 설계를 구현할 수 있습니다.

arrow-right 휴머노이드 로봇 BMS 보기

시스템 컨트롤러

휴머노이드 로봇의 시스템 컨트롤러는 로봇의 뇌 역할을 하며, 센서 데이터를 처리해 주변 환경을 인식하고 결정을 내리거나 움직임을 제어합니다. 시스템 컨트롤러는 걷기, 사물 조작, 사람과의 상호 작용과 같은 작업을 관리합니다.

arrow-right 휴머노이드 로봇 시스템 컨트롤러 보기

단일 및 다중 축 서보 드라이브

TI의 통합 회로 및 레퍼런스 설계를 이용하면 휴머노이드 로봇을 위한 컴팩트하고 효율적인 완전 보호 전력계 모듈을 만들 수 있습니다. TI 아날로그 및 임베디드 프로세서를 이용하면 모터 컨트롤 성능이 개선되고 IEC 절연 및 EMC(전자기 호환성) 요구 사항을 초과 달성합니다.

arrow-right 휴머노이드 로봇 모터 드라이브 보기
탐색 및 감지
위치 센서
배터리 관리 시스템
시스템 컨트롤러
단일 및 다중 축 서보 드라이브

휴머노이드 로봇 시스템에 TI를 선택하는 이유

checkmark

스마트하고 안전하고 컴팩트한 로봇 모터 드라이브 제작

TI GaN 장치와 게이트 드라이버를 사용하면 작고 효율적이며 안전한 서보 드라이브를 구축할 수 있습니다. 고정밀 전류 감지 및 인코더로 더 정밀한 모터 제어 가능 

checkmark

지능형 감지, 인식 및 탐색 개발

TI의 프로세서 제품군은 인식, 센서 퓨전 및 내비게이션을 위한 고성능 에지 AI 컴퓨팅을 제공합니다. TI의 밀리미터파 레이더 포트폴리오는 휴머노이드 로봇을 위한 고정밀 감지를 지원합니다.

checkmark

기능 안전 시스템 요구 사항 충족

TI의 아날로그 및 임베디드 집적 회로의 온칩 안전 기능을 사용하여 더 낮은 시스템 수준 비용으로 IEC 61508, ISO 13849 및 ISO 26262와 같은 안전 표준을 달성하세요.

더 안전하고 더 스마트한 휴머노이드 로봇 엔지니어링

작고 효율적이며 완벽하게 보호되는 서보 드라이브 전력계 모듈 생성

휴머노이드 로봇은 작은 공간에서 높은 전력 밀도와 정밀한 제어가 필요한 수많은 모터에 의존합니다. GaN 기술은 통합 드라이버 덕분에 금속 산화막 반도체 전 계 효과 트랜지스터 대안 대비 전력계의 크기를 50% 이상 줄입니다. 스위칭 손실을 가진 GaN은 수백 킬로헤르츠 범위에서 고주파 펄스 폭 변조 제어를 지원합니다. 과도한 열 없이 효율성을 유지할 수 있는 능력은 휴머노이드 로봇 시스템의 복잡한 고성능 요구 사항을 해결하는 데 도움이 됩니다.

다운로드
Application brief
Gate Driver Design Requirements for Humanoid Robot Motor Drives (Rev. A)
TI는 다양한 설계 사양을 구현해 사용 환경에서 빠르게 반응하는 로봇을 제작할 수 있도록 고객을 지원하는 다양한 통합 회로 포트폴리오를 보유하고 있습니다.
PDF | HTML
Application brief
Precision Current Sensing in Humanoid Robots
TI의 기능적으로 절연된 전류 센싱 모듈레이터를 선택하면 소형 폼 팩터에서 최고 수준의 정밀도와 함께 블랭킹 시간 없이 PWM 사이클 전체에서 높은 CMTI와 연속 감지가 가능합니다. 
PDF | HTML
Technical article
고급 전류 및 전압 감지로 초정밀 로봇을 구현하는 방법
DRV7308 같은 GaN 기반 IPMS의 발전은 가전 및 HVAC 시스템의 모터 드라이브의 전력 밀도, 전원 공급 및 효율성을 높이는 동시에 시스템 비용을 절감하고 안정성을 높이는 데 계속 도움이 될 것입니다.
PDF | HTML
전력계을 위한 주요 제품
신규 DRV7167 미리 보기 100V 70A 하프 브리지 GaN 모터 드라이버 전력계
신규 AMC0106M05 활성 전류 감지를 위한 ±50mV 입력이 기능적으로 격리된 델타-시그마 모듈레이터
DRV8350 활성 102V 최대 3상 스마트 게이트 드라이버

부드럽고 정확한 모션을 빠르게 달성

휴머노이드 로봇은 정확한 이동과 속도를 달성하기 위해 모터 전류, 전압 및 위치를 지속적으로 실시간으로 측정해야 합니다. TI의 C2000™ 마이크로컨트롤러 및 Sitara™ 프로세서는 로봇이 정밀도, 안정성 및 안전을 통해 작동하도록 보장하는 고성능 실시간 제어를 제공합니다. 통신 및 처리 지연을 최소화하도록 설계된 이러한 프로세서는 동급 최고의 모션 제어, 사이클 시간 및 경로 정확도를 제공하여 현대 휴머노이드 로봇 시스템의 증가하는 성 능 요구 사항을 충족합니다.

비디오
분산형 다중 축 모터 제어
TI의 분산형 다중 축 서보 드라이브 아키텍처를 사용하여 실시간 제어를 더 긴밀하게 활용하세요.
Technical article
What is “real-time control” and why do you need it?
실시간 제어는 폐쇄 루프 시스템이 정의된 시간 범위 내에서 데이터를 수집하고 데이터를 처리하고 시스템을 업데이트하는 기능입니다. 시스템이 정의된 시간 범위를 벗어나면 안정성, 정밀도 및 효율성이 저하됩니다.
PDF | HTML
Technical article
How to achieve precise motion control in industrial drives
산업용 드라이브에는 감지에서 처리, 작동에 이르기까지 실시간 제어 설계의 세 가지 기본 하위 시스템을 모두 포함하는 정밀한 모션 제어에 중요한 역할을 하는 요소들이 많습니다.
PDF | HTML
모터 컨트롤을 위한 주요 제품
AM2612 활성 실시간 제어, 안전 및 보안 기능을 갖춘 500MHz 듀얼 코어 Arm® Cortex®-R5F 기반 MCU
TMS320F28P650DK 활성 C2000™ 32비트 MCU, 2x C28x+CLA CPU, 잠금 단계, 1.28MB 플래시, 16b ADC, HRPWM, EtherCAT, CAN-FD, AES

시기적절한 통신으로 정밀하고 안전한 모션 구현

휴머노이드 로봇에서 정밀하고 안전한 모션을 위해서는 시스템 간에 시기적절한 데이터 교환을 위해 표준 또는 싱글 페어 이더넷(SPE)과 같은 실시간 통신 인터페이스가 필수적입니다. TI의 고성능 실시간 MCU와 결합된 최신 물리적 계층(PHY)은 최대 기가비트 속도의 다양한 산업용 통신 프로토콜을 지원하는 동시에 고급 로봇 설계에서 케이블 무게, 복잡성 및 장애 지점을 줄이는 데 도움이 됩니다.

Application note
How and Why to Use Single Twisted-Pair Ethernet (SPE) for Industrial Robotics Environments (Rev. A)
이 문서에서는 로봇 애플리케이션을 위한 SPE(Base-T1)의 이점과 로봇 시스템을 위한 작고 효율적이며 안정적인 저잡음 통신 인터페이스를 사용하여 설계할 때의 주요 과제에 대해 설명합니다.
PDF | HTML
Application note
EMC/EMI Compliant Design for Single Pair Ethernet
이 애플리케이션 노트는 전원 공급 장치 및 클로킹 체계에 중점을 두고 전자기 간섭 및 전자기 호환성 테스트를 통과하는 데 도움이 되는 회로도 및 레이아웃 관행에 대한 지침을 제공합니다.
PDF | HTML
통신을 위한 주요 제품
DP83TC813S-Q1 활성 오토모티브 저전력, 작은 풋프린트 100BASE-T1 이더넷 PHY(SGMII)
DP83826E 활성 MII 인터페이스와 향상된 모드를 갖춘 낮은 지연 시간 10/100Mbps PHY
TCAN1042-Q1 활성 유연한 데이터 전송률을 지원하는 오토모티브 고장 방지 CAN 트랜시버

안전 위협에 대한 응답 시간의 저하 없이 로봇의 성능과 속도 향상

TI의 고정밀 mmWave 센서 포트폴리오를 통해 긴밀한 휴머노이드 로봇의 협업을 가능하게 합니다. TI의 mmWave 레이더 센서는 360도 뷰를 통해 정밀한 데이 터 수집을 지원하며, 설계에서 최고 수준의 정밀도를 달성할 수 있습니다. 또한 TI의 레이더 기술은 안전 설계 주기를 용이하게 하기 위해 TÜV SÜD(Technischer Überwachungsverein)로부터 안전 무결성 레벨 2 인증을 받았으며 레이더 보호 장치에 대한 국제전기기술위원회(IEC) 61496-5 표준의 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

레퍼런스 디자인
LiDAR를 위한 나노초 레이저 드라이버 레퍼런스 설계
TI의 LiDAR(Light Distancing and Ranging) 레퍼런스 설계는 좁은 펄스 애플리케이션을 위한 LMG1020 및 LMG1025-Q1 저압측 게이트 드라이버를 제공합니다. 
비디오
웨비나: 로봇의 감지 기능
mmWave, 초음파, 광학 센서와 같은 다양한 센서를 통해 협동 로봇이 인간과 협력하고 공존하며 공동 작업하는 방법과 자율 주행 차량이 센서를 통해 물체를 감지하고 피하는 방법을 알아보세요.
비디오
TI mmWave 전문가들이 기능 안전에 대해 토론합니다.
이 비디오에서는 최종 애플리케이션을 위한 기능 안전 개발을 용이하게 하기 위해 TI의 레이더 센서와 함께 제공되는 기능 및 리소스에 대해 설명합니다.
안전한 센서 기술을 위한 주요 제품
IWR6843 활성 단일 칩 60GHz~64GHz 지능형 mmWave 센서 - 처리 기능 통합
TDA4VM 활성 비전 인식 및 분석을 위한 듀얼 Arm® Cortex®-A72, 8 TOPS AI, C7xDSP 및 GPU를 탑재한 SoC

기능 안전 시스템 인증 간소화

TI의 기능 안전 준수 센서 및 프로세서로 IEC 61508과 같은 기능 안전 표준의 엄격한 요구 사항을 충족하세요. TI는 기능 안전 인증 엔지니어와 기능 안전 FIT(Failures in Time) 비율, 고장 모드, 영향 및 진단 분석, 안전 인증서 및 소프트웨어 진단 라이브러리 등의 사용 가능한 문서 및 리소스를 제공하여 인증 프로세스를 간소화할 수 있도록 돕습니다.

다운로드
White paper
Optimizing functional safety for industrial robots
이 백서에서는 산업용 로봇 프로세서의 기능 안전에 대해 설명하고 기능 안전을 구현하기 위한 몇 가지 옵션을 살펴봅니다.
PDF | HTML
Functional safety information
Design Smaller Safe Torque Off (STO) Systems Using 3-Phase Smart Gate Drivers
차세대 STO(Safe-Torque-Off) 시스템 설계를 위한 TI기능 안전 품질 관리 장치로 출시된 3상 스마트 게이트 드라이버에 대해 알아보세요.
PDF | HTML
비디오 시리즈
TI의 기능 안전
아날로그 및 임베디드 프로세싱 제품을 사용해 ISO 13849 및 IEC 61508과 같은 기능 안전 표준의 엄격한 요구 사항을 충족하세요. TI 전문가의 도움을 받아 기능 안전 시스템 인증을 간소화하세요.

녹음 경로에서 재생까지: 전체 TI 오디오 스택

로봇 오디오 경로의 모든 단계에서 선명하고 효율적이며 안정적인 사운드를 제공합니다. TI의 오디오 증폭기 및 컨버터는 발열 및 소비 전력을 최소화하는 동시에 고전력 출력과 정밀 필터링을 제공합니다. 

지능형 기능과 결합된 TI 장치는 예를 들어 무음을 감지해 소비 전력을 줄이는 음성 활동 감지 기능과 안전한 작동 및 스피커 수명 연장을 보장하는 스피커 보호 기능 등, 생생한 오디오 경험을 구현할 수 있습니다. 실시간 부하 진단을 통해서는 실시간으로 오류를 감지하여 손상을 방지하며, 모니터링 시스템이 로봇 설계에서 안정적인 오디오 성능을 보장하도록 지원합니다.

Application note
How to use the Voice Activity Detection in the TAx511x and TAx521x
음성 활동 감지 알고리즘은 음성으로 트리거되는 시스템 활성화 메커니즘입니다. 이 기능을 사용하면 장치 또는 시스템이 절전 모드로 전환되어 음성 활동이 없을 때 전력을 최소로 소모합니다. 
PDF | HTML
Application note
SmartPA Speaker Protection Algorithm
이 애플리케이션 노트에서는 과도한 사용으로 인한 스피커의 손상을 방지하기 위해 TI의 SmartPA 시스템에 적용된 스피커 보호 알고리즘에 대해 설명합니다.
PDF
전체 오디오 솔루션을 위한 주요 제품
TAS6511-Q1 활성 전류 감지를 지원하는 차량용, 50W, 2MHz, 1채널 디지털 입력 클래스 D 오디오 증폭기
TAA5412-Q1 활성 112dB 동적 범위, 고전압 입력, 마이크 바이어스 및 진단 기능을 지원하는 차량용 스테레오 오디오 ADC
TAS2781 활성 25W, 4.5V~23V, 디지털 입력 통합 오디오 프로세싱 스피커 보호 클래스 D 증폭기

설계 및 개발 자료

레퍼런스 디자인
산업용 통신을 지원하는 48V 1kW 로봇 관절 모터 컨트롤 레퍼런스 설계

이 레퍼런스 설계는 산업용 이더넷 연결 모터 드라이버를 제어하는 TI Sitara™ MCU- AM261x 장치를 특징으로 합니다. 이 설계는 직경 70mm PCB(인쇄 회로 보드)를 사용하여 휴머노이드 로봇 관절(48V, 1kW Eyoubot 모터)을 구동합니다. 이 설계는 소형 폼 팩터와 단순화된 통합 플랫폼을 보여줍니다. 이 플랫폼에는 세 개의 DRV7167 하프 브리지 GaN 모터 드라이브 전력 단계를 사용하는 고전력 밀도 섹션, AM2612 500MHz R5F 코어 MCU 및 AMC0106 기능 절연 델타-시그마 (...)

레퍼런스 디자인
단일 DSP를 사용하는 중앙 집중식 6축 모터 컨트롤을 통한 휴머노이드 로봇 손 레퍼런스 설계

이 레퍼런스 설계는 6축 제어가 가능한 산업용 이더넷 모터 드라이브에 단일 TI C2000™ F28P65 마이크로컨트롤러를 사용합니다. 이 설계는 420mm2 미만의 PCB(인쇄 회로 보드)를 사용하여 휴머노이드 로봇 손을 구동합니다. 이 설계는 소형 폼 팩터와 통합 플랫폼을 보여줍니다. 이 통합 플랫폼은 통합 전류 센싱 및 FET를 지원하는 DRV8376 3상 모터 드라이버를 사용합니다. 이 플랫폼에는 2개의 32비트 C28x 디지털 신호 프로세서(DSP) 중앙 처리 장치(CPU)와 1개의 제어 법칙 가속기(CLA) CPU가 (...)

레퍼런스 디자인
더 안전한 로봇 인식을 위한 mmWave 레이더 센서 레퍼런스 설계

이 레퍼런스 설계는 로봇 및 산업용 자동화 애플리케이션에서 안전한 인식을 구현하기 위해 안전 밀리미터파(mmWave) 레이더 센서(IWR6843AOP) 및 안전 PMIC(전력 관리 통합 회로)(LP87745)를 제공합니다. 이 설계는 AMR(자율 모바일 로봇), AGV(자율 주행 차량), 휴머노이드, 산업용 로봇, 협동 로봇을 위한 Q&A 워치독 통신, 레벨 또는 PWM ESM(오류 신호 모니터링), 안전 진단, 레이더 리셋 기능을 지원합니다.

휴머노이드 로봇 관련 레퍼런스 디자인

레퍼런스 설계 선택 툴을 사용하여 애플리케이션 및 매개 변수에 가장 적합한 설계를 찾을 수 있습니다.

Apollo와 같은 유머노이드는 근로자를 보완하고 지지하여 현대 인력이 직면한 여러 문제점을 해결할 수 있고, TI는 그에 필요한 지원 기술을 개발하는 데 매진하고 있습니다. 
– Errol Leon | 텍사스 인스트루먼트, 로봇 시스템 및 마케팅

기술 리소스

리소스
리소스
휴머노이드 및 모바일 로봇 엔지니어를 위한 가이드
설계가 점점 더 복잡해짐에 따라 TI는 엔지니어들이 첨단 반도체와 시스템 수준의 전문 지식을 통해 차세대 로봇을 더 빠르게 구현할 수 있도록 지원하고 있습니다. 주요 설계 인사이트를 살펴보고 개발을 바로 시작하세요.
Application brief
Application brief
Integrating IWR6243 mmwave Radar with NVIDIA Holoscan
산업용 로봇 환경에 단일 연선 이더넷을 사용하는 방법과 이유
document-pdfAcrobat PDF
리소스
리소스
로봇 소프트웨어 개발 키트
로봇 소프트웨어 개발 키트는 Jacinto™ 프로세서를 위한 소프트웨어 개발 환경과 로봇 소프트웨어 개발에 활용할 수 있는 소프트웨어 구성 요소 및 예제 데모를 제공합니다.