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Amazon Robotics 在開發(fā)其首款自主移動(dòng)機(jī)器人 (AMR) Proteus時(shí)，充分利用與 TI 近十年的合作關(guān)系獲得了技術(shù)專業(yè)知識(shí)。我們公司的嵌入式處理器、電源和連接解決方案幫助為 Proteus 開發(fā)了安全緩沖區(qū)和其他安全賦能技術(shù)，目標(biāo)是優(yōu)化訂單履行流程并加強(qiáng)對(duì)工人的保護(hù)。

TI 高級(jí)營銷副總裁 Keith Ogboenyiya 表示：“我們的合作基于 Amazon 在機(jī)器人技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì)以及 TI 在嵌入式處理和模擬技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì)。”

Amazon Robotics 設(shè)計(jì)工程師克服挑戰(zhàn)

1 挑戰(zhàn)

Amazon Robotics 希望有一種機(jī)器人能夠與工人在同一設(shè)施內(nèi)和諧、安全地協(xié)作，并且能夠根據(jù) Amazon 的運(yùn)營規(guī)模實(shí)現(xiàn)大規(guī)模運(yùn)行。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要將邊緣高效視覺處理、實(shí)時(shí)控制和功能安全機(jī)制結(jié)合起來。每項(xiàng)技術(shù)都旨在讓機(jī)器人識(shí)別周圍世界并快速安全地做出反應(yīng)。

2 解決方案的提出

Amazon Robotics 的設(shè)計(jì)人員能夠使用 TI 的嵌入式處理器和相關(guān)的電源管理多通道 IC (PMIC)以及以太網(wǎng)和控制器局域網(wǎng) (CAN) 和 RS-485 協(xié)議等通信解決方案，克服物體檢測(cè)和分類、安全緩沖區(qū)維護(hù)、自適應(yīng)移動(dòng)和運(yùn)行效率方面所面臨的關(guān)鍵安全和效率挑戰(zhàn)。

3 實(shí)際應(yīng)用成果

Amazon 的首款自主移動(dòng)機(jī)器人 Proteus 現(xiàn)在可以在 Amazon 設(shè)施中導(dǎo)航，而不必局限于限制區(qū)域。Proteus 采用了能夠?qū)崿F(xiàn)安全運(yùn)行的 TI 技術(shù)，為安全有效地將自動(dòng)化技術(shù)整合到履約中心以及在 Amazon 內(nèi)部運(yùn)營提供了更多可能性。

Amazon Robotics 借助 TI 技術(shù)提升了功能安全性

Amazon Robotics 在其電子商務(wù)運(yùn)營中部署了超過 750,000 臺(tái)移動(dòng)機(jī)器人，是超大規(guī)模的工業(yè)機(jī)器人制造商。隨著機(jī)器人在履約中心、工廠和倉庫中的應(yīng)用規(guī)模和自主程度提高，機(jī)器人與伴隨機(jī)器人一起工作的人類之間可控且安全的交互至關(guān)重要。

Amazon 工程與機(jī)器人技術(shù)部副總裁Parris Wellman 說：

Proteus 是可以在人類身邊工作的移動(dòng)機(jī)器人，我們將機(jī)器人的觸角延伸到了以前無法觸及的地方。因此，我們可以將機(jī)器人帶到那些能夠與人類緊密合作的空間。

Amazon 和 TI 有著近十年的合作關(guān)系，共同致力于提高機(jī)器人在履約中心的采用率。最開始合作開發(fā)的是 Amazon Robotics 的 Hercules，這是首款廣泛開發(fā)且具有安全完整性等級(jí) (SIL) 2 安全認(rèn)證的移動(dòng)機(jī)器人。如今，TI 和 Amazon Robotics 在以往成功的基礎(chǔ)上，為 Amazon 的首款自主移動(dòng)機(jī)器人 (AMR) Proteus 配備了可使其與人類在同一空間內(nèi)無縫協(xié)作的技術(shù)。Proteus 還獲得了 SIL 2 安全認(rèn)證。

TI 的 TDA4VM 和 DRA821 嵌入式處理器有助于實(shí)現(xiàn)安全緩沖區(qū)，這些緩沖區(qū)對(duì)于機(jī)器人在人類身邊正確導(dǎo)航至關(guān)重要。安全緩沖區(qū)在機(jī)器人和人類之間建立了一個(gè)保護(hù)邊界，這樣一來，每當(dāng)有人類接近機(jī)器人時(shí)，機(jī)器人就能改變方向和路徑。TDA4VM 與 RM46L852 微控制器配合使用，使機(jī)器人具有出色的響應(yīng)能力和適應(yīng)性。

除了幫助維持緩沖區(qū)外，TDA4VM 和 DRA821 處理器均具有集成的安全島，可提供硬件診斷功能以支持高達(dá) SIL 3 的功能安全標(biāo)準(zhǔn)。這些器件中的緊密耦合機(jī)制可提高機(jī)器人在各種環(huán)境下靠近人類工作時(shí)的安全性，即使發(fā)生系統(tǒng)故障也能保證安全。這些機(jī)制可提供系統(tǒng)運(yùn)行狀況診斷，并能在 Proteus 檢測(cè)到異常時(shí)觸發(fā)糾正措施或關(guān)機(jī)，從而幫助優(yōu)化效率及其部署設(shè)置。

Ogboenyiya 表示：

TI 處理器的硬件基礎(chǔ)架構(gòu)可以在提供實(shí)時(shí)功能的同時(shí)保證安全，而 Amazon 可以在我們的平臺(tái)之上開發(fā)他們的軟件。

借助 TI 的嵌入式處理器解決方案，Proteus 可以在 Amazon 的設(shè)施中自主導(dǎo)航。此外，電源管理解決方案可提高電源效率和功率密度，從而延長電池壽命并提升系統(tǒng)安全性。連接解決方案可幫助機(jī)器人使用不同的協(xié)議（例如以太網(wǎng)和 CAN）通信。Proteus 不僅能夠?yàn)槁募s中心提供功能支持，例如提升和運(yùn)送包裝車，還可以在工廠和倉庫環(huán)境中發(fā)揮更大的潛力。由于 Amazon Robotics 的設(shè)計(jì)目標(biāo)是使機(jī)器人能夠與人類一起安全高效協(xié)作，因此 Proteus 等 AMR 現(xiàn)在可以進(jìn)入以前僅限于人類活動(dòng)的狹窄區(qū)域。

Wellman 表示：“這是一次很棒的合作，我們期待未來繼續(xù)共同發(fā)布機(jī)器人。”