日前，德州仪器（TI）推出了人形机器人专题 ——“An engineer's guide to humanoids & mobile robots”（https://www.ti.com/design-development/educational-resources/e/humanoid-mobile-robot-ebook.html），是一份为工程师精心打造的机器人系统设计内容宝库。从仓库中的自主移动机器人，到工厂和服务场景里的人形机器人，这些机器正深刻改变着我们的工作与生活方式。随着机器人设计日趋复杂，德州仪器凭借先进的半导体技术和系统级专业知识，助力工程师更快速地将下一代机器人变为现实。该专题按子系统梳理了关键设计见解，为开发者的研发工作提供了有力的助力。
在电机驱动（Motor drive）方面，机器人中精确的电机功能对于实现准确的移动以及与周围环境中的人和物体进行交互至关重要。这部分内容深入探究了移动机器人和人形机器人电机设计的关键挑战，涵盖了从电机控制基础到功率级实现，以及用于高级机器人中精确电机控制的精密电流传感等主题。其中，既有关于人形机器人电机控制、协作机器人到人形机器人中驱动系统效率与安全性提升的探讨，也包含电机驱动创新如何解决机器人运动设计难题、简化机器人电机驱动安全评估，以及自主工业移动机器人原型电机驱动系统等实用内容。在功率级部分，介绍了氮化镓（GaN）在人形机器人中的应用及功率级实现方式。而精密传感部分，则涉及移动机器人和人形机器人中的电流传感、适用于 48V 机器人和伺服驱动器的高分辨率、小尺寸相位电流传感，以及先进的电流和电压传感如何实现超精密机器人技术，还有电机控制中最优位置传感器的选择等。
通信（Communications）子系统强调，系统间高带宽、低延迟的通信有助于移动机器人和人形机器人快速响应环境变化。通过运动控制和感知传感接口标准，如以太网和 FPD-Link，能够实现这些机器人中的实时数据传输，从而在基于视觉的应用中实现更高的移动性和控制力，以及高分辨率、未压缩视频的传输。相关文章包括在工业机器人环境中如何以及为何使用单对双绞线以太网（SPE）、利用单对以太网推进人形机器人技术、单对以太网的 EMC/EMI 兼容设计、如何通过可编程实时单元同步芯片间的时序，以及在基于机器视觉的应用中如何通过单根导线传输高分辨率视频数据等。
计算（Computing）领域，设计更智能、响应更迅速的移动机器人和人形机器人，始于高性能嵌入式处理器和直观的软件，这些能够在网络边缘实现实时控制、感知和决策。该部分内容阐述了这些高度集成的设备如何帮助分析和响应机器人在感知、导航和运动控制中使用的日益增长的传感器数据。例如，探讨了自主移动机器人如何借助 AM69A 实现智能且安全的导航，传感器和处理器如何造就更智能、更自主的机器人，以及德州仪器的嵌入式处理器和广泛的第三方硬件合作伙伴网络如何简化机器人系统设计。
感知传感（Perception sensing）方面，移动机器人和人形机器人运用多种传感器模式来检测和理解周围环境，包括视觉系统（相机）、雷达、激光雷达（LiDAR）和触觉传感器（压力传感器）。文章介绍了传感器融合技术如何使这些先进机器更快、更准确地 “感知” 周围世界，同时快速高效地做出响应。内容涉及用于工业固定和移动应用中安全传感的毫米波雷达、人形机器人中的毫米波雷达传感与传感器融合、利用激光雷达改进移动机器人视觉传感器、激光雷达如何改善机器人导航，以及传感器数据如何为机器人中的人工智能提供动力等。
功能安全（Functional safety）在所有机器人系统中都至关重要，满足诸如 IEC 61508、ISO 13849、IEC 61800 和 IEC 60730 等行业标准，是确保机器人在人类周围安全运行的必要条件。本部分文章讨论了功能安全框架，涉及风险评估、故障检测、故障安全操作以及简化认证的开发流程，还包括简化机器人电机驱动安全评估、在工业固定和移动机器人中集成电压监控以实现安全电源实施等内容。
此外，专题还提供了丰富的额外资源。包括视频Demo，机器人软件开发包（SDK），包含了障碍物检测、视觉定位和人体姿态估计等主题的资源。
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