芯耀
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2025 年 4 月 15 日，德州儀器（TI）與工業(yè)機器人四大家族之一的庫卡（KUKA）聯(lián)合舉辦產(chǎn)品發(fā)布會，正式推出基于 TI TDA4 芯片平臺的新一代工業(yè)機器人控制器。此次合作以 “安全升級、性能突破” 為核心，針對工業(yè)機器人面臨的嚴苛安全標準與智能化需求，打造出兼具高安全性、高擴展性及高性價比的解決方案，標志著工業(yè)機器人控制器進入 “單芯多核異構(gòu)” 的全新時代。
庫卡：以安全與創(chuàng)新應對行業(yè)變革
庫卡中國控制器開發(fā)部長張國柱介紹庫卡是傳統(tǒng)的工業(yè)機器人四大家族之一。庫卡中國主要有機器人、移動機器人、系統(tǒng)、工業(yè)自動化、瑞仕格物流自動化以及瑞仕格醫(yī)療六大業(yè)務板塊。張國柱介紹的工業(yè)器械的新產(chǎn)品，目前主要是用在 3c、一般工業(yè)，包括消費等多個領(lǐng)域。通過 TI 芯片平臺，可以擴展到移動機器人和其他領(lǐng)域。目前庫卡在上海和順德設立了兩大研發(fā)中心，在順德有一個華南最大的機器人生產(chǎn)基地。
技術(shù)亮點與產(chǎn)品布局
安全性能：庫卡新一代KRC5 micro-2控制器，采用 Arm 架構(gòu)的 TI TDA4 芯片，通過單芯片集成雙獨立安全控制通道（安全島架構(gòu)+PMIC 獨立電源管理方案），實現(xiàn)硬件級冗余，滿足 ISO 13849-1 PL e（SIL 3）及 ISO 10218-2:2025 的嚴苛要求，成為業(yè)內(nèi)首個通過 TOE 安全認證的單芯片控制器方案。該設計將傳統(tǒng)雙芯片冗余系統(tǒng)的體積縮小 40%，功耗降低 30%，尤其適配 AGV 等移動機器人對續(xù)航與空間的極致需求。
智能化與擴展性：集成 AI 加速功能，支持實時避障、物體識別及人機交互（如手勢控制），適配 3C 電子、消費制造等領(lǐng)域的柔性生產(chǎn)需求?？刂破鲀?nèi)置 8 端口以太網(wǎng)交換機、多路 PCIe 及 CAN-FD 高速接口，可接入工業(yè)視覺、力傳感器等多模態(tài)設備，為未來 AI 算法迭代預留充足算力空間。
體積與成本優(yōu)化：通過多核異構(gòu)架構(gòu)（高性能 A72 核+實時 R5F 核）整合控制與計算任務，替代傳統(tǒng)雙芯片方案，在實現(xiàn)功能安全的同時，將控制器體積壓縮至傳統(tǒng)方案的 60%，顯著降低硬件成本與系統(tǒng)集成難度。
德州儀器：多核異構(gòu)架構(gòu)賦能工業(yè)智能化
TI 中國區(qū)技術(shù)支持總監(jiān)趙向源強調(diào)，TDA4 芯片的三大特性為庫卡控制器提供核心支撐：
第一，跨領(lǐng)域應用適配與智能化賦能。這里面 DSP、硬件加速器、AI 功能，通過 AI 功能，可以實現(xiàn)避障、物體的識別，甚至可以做一些人機交互，手勢識別類似這樣的一些動作。
第二，多核異構(gòu)與能效優(yōu)化。TDA4 芯片是多核異構(gòu)的架構(gòu)，有高性能的 A 核（A72），有非常實時處理的這種 R 核（R5F）。同時基于16 納米的先進工藝，可以做到性能跟功耗的平衡。
第三，工業(yè)級接口與功能安全認證。TDA4 通過完整的技術(shù)文檔和系統(tǒng)級解決方案，為庫卡新一代控制器滿足 2025 年最新功能安全標準提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。針對工業(yè)機器人等嚴苛場景，芯片集成 8 端口網(wǎng)絡交換機、多路 PCIE 及 CAN-FD 高速接口，支持多傳感器實時數(shù)據(jù)融合傳輸。通過 ASIL-D/SIL-3 功能安全認證，構(gòu)建從物理接口到系統(tǒng)層級的完整安全體系。
趙向源進一步表示，TI 的支持不僅限于芯片供應，更提供從電機驅(qū)動到感知通信的全棧解決方案。例如，邊緣 AI Studio 工具鏈為開發(fā)者提供模型部署全流程支持，降低 AI 算法落地門檻，推動工業(yè)機器人向 “邊緣智能” 演進。
媒體問答：聚焦產(chǎn)品落地與技術(shù)細節(jié)
大負載應用與產(chǎn)品擴展性
針對 “是否適用于重載機器人” 的提問，庫卡透露當前 Micro 系列覆蓋中小負載，1.2 噸級大負載產(chǎn)品已進入開發(fā)階段，預計下半年發(fā)布。此外，雙方正探索移動手臂等新興形態(tài)，將控制器的小型化優(yōu)勢延伸至協(xié)作機器人領(lǐng)域。
體積縮小的實際價值
庫卡解釋，傳統(tǒng)方案需兩套獨立系統(tǒng)滿足安全標準，而新控制器通過單芯片雙安全通道架構(gòu)，在體積大幅縮減的同時降低功耗，尤其適合電子制造、物流分揀等空間受限場景，為集成到移動平臺（如 AGV）創(chuàng)造條件。
安全與 AI 的協(xié)同實現(xiàn)
針對 “AI 實時性與安全如何平衡”，庫卡指出，多核異構(gòu)架構(gòu)通過任務分區(qū)實現(xiàn)并行處理：雙核 Cortex-R5F 負責硬實時控制，DSP 與硬件加速器處理 AI 運算，輔以安全島技術(shù)隔離關(guān)鍵功能，在 16nm 制程的低功耗基礎(chǔ)上，達成 “實時性+安全性+能效” 的三角平衡。
開發(fā)門檻與生態(tài)支持
TI 的 edge AI Studio 工具鏈成為關(guān)注焦點。該平臺提供免費的模型編寫、分析與部署工具，兼容全系列處理器，幫助開發(fā)者快速適配視覺識別、異常檢測等工業(yè) AI 場景，顯著縮短產(chǎn)品迭代周期。
全球化合作歷程
庫卡回顧與 TI 的合作，強調(diào)早期在功能安全概念設計階段，TI 美國安全團隊通過每周技術(shù)溝通，協(xié)助攻克單芯片實現(xiàn) K3 安全等級的業(yè)界難題；后期認證階段，TI 的完整工具鏈與技術(shù)文檔支持，助力產(chǎn)品順利通過國際認證，為全球市場準入奠定基礎(chǔ)。
結(jié)語：開啟工業(yè)機器人智能化新征程
此次發(fā)布會通過 TI 的多核異構(gòu)芯片與庫卡的場景化設計，新方案在安全合規(guī)、成本優(yōu)化與 AI 擴展之間找到平衡，為 3C、物流等對靈活性要求高的行業(yè)提供了標桿級解決方案。隨著大負載產(chǎn)品與移動手臂項目的推進，雙方合作有望進一步重塑工業(yè)機器人的技術(shù)架構(gòu)，推動 “智能制造” 向更安全、更智能的未來邁進。
