德州儀器攜手亞馬遜，研發(fā)其首款安全自主移動(dòng)機器人

Amazon Robotics 在開(kāi)發(fā)其首款自主移動(dòng)機器人 (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(zhuān)業(yè)知識。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(kāi)發(fā)了安全緩沖區和其他安全賦能技術(shù)，目標是優(yōu)化訂單履行流程并加強對工人的保護。

TI 高級營(yíng)銷(xiāo)副總裁 Keith Ogboenyiya 表示：“我們的合作基于 Amazon 在機器人技術(shù)方面的優(yōu)勢以及 TI 在嵌入式處理和模擬技術(shù)方面的優(yōu)勢?！?/p>

Amazon Robotics 設計工程師克服挑戰

1 挑戰

Amazon Robotics 希望有一種機器人能夠與工人在同一設施內和諧、安全地協(xié)作，并且能夠根據 Amazon 的運營(yíng)規模實(shí)現大規模運行。為了實(shí)現這一目標，需要將邊緣高效視覺(jué)處理、實(shí)時(shí)控制和功能安全機制結合起來(lái)。每項技術(shù)都旨在讓機器人識別周?chē)澜绮⒖焖侔踩刈龀龇磻?/p>

2 解決方案的提出

Amazon Robotics 的設計人員能夠使用 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，克服物體檢測和分類(lèi)、安全緩沖區維護、自適應移動(dòng)和運行效率方面所面臨的關(guān)鍵安全和效率挑戰。

3 實(shí)際應用成果 

Amazon 的首款自主移動(dòng)機器人 Proteus 現在可以在 Amazon 設施中導航，而不必局限于限制區域。Proteus 采用了能夠實(shí)現安全運行的 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 內部運營(yíng)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)運營(yíng)中部署了超過(guò) 750,000 臺移動(dòng)機器人，是超大規模的工業(yè)機器人制造商。隨著(zhù)機器人在履約中心、工廠(chǎng)和倉庫中的應用規模和自主程度提高，機器人與伴隨機器人一起工作的人類(lèi)之間可控且安全的交互至關(guān)重要。

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

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

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

TI 的 TDA4VM 和 DRA821 嵌入式處理器有助于實(shí)現安全緩沖區，這些緩沖區對于機器人在人類(lèi)身邊正確導航至關(guān)重要。安全緩沖區在機器人和人類(lèi)之間建立了一個(gè)保護邊界，這樣一來(lái)，每當有人類(lèi)接近機器人時(shí)，機器人就能改變方向和路徑。TDA4VM 與 RM46L852 微控制器配合使用，使機器人具有出色的響應能力和適應性。

除了幫助維持緩沖區外，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 SIL 3 的功能安全標準。這些器件中的緊密耦合機制可提高機器人在各種環(huán)境下靠近人類(lèi)工作時(shí)的安全性，即使發(fā)生系統故障也能保證安全。這些機制可提供系統運行狀況診斷，并能在 Proteus 檢測到異常時(shí)觸發(fā)糾正措施或關(guān)機，從而幫助優(yōu)化效率及其部署設置。

Ogboenyiya 表示：

TI 處理器的硬件基礎架構可以在提供實(shí)時(shí)功能的同時(shí)保證安全，而 Amazon 可以在我們的平臺之上開(kāi)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 的設施中自主導航。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(cháng)電池壽命并提升系統安全性。連接解決方案可幫助機器人使用不同的協(xié)議（例如以太網(wǎng)和 CAN）通信。Proteus 不僅能夠為履約中心提供功能支持，例如提升和運送包裝車(chē)，還可以在工廠(chǎng)和倉庫環(huán)境中發(fā)揮更大的潛力。由于 Amazon Robotics 的設計目標是使機器人能夠與人類(lèi)一起安全高效協(xié)作，因此 Proteus 等 AMR 現在可以進(jìn)入以前僅限于人類(lèi)活動(dòng)的狹窄區域。

Wellman 表示：“這是一次很棒的合作，我們期待未來(lái)繼續共同發(fā)布機器人?！?/p>

關(guān)于 Amazon Robotics

在履約技術(shù)和機器人團隊中，Amazon 建立了人類(lèi)與智能機器之間的動(dòng)態(tài)伙伴關(guān)系。這種復雜的協(xié)作有助于 Amazon 以卓越的準確性履行訂單。自從 Amazon 開(kāi)始采用機器人技術(shù)以來(lái)，他們在全球范圍內新增了超過(guò)一百萬(wàn)個(gè)工作崗位。在使用 Amazon 機器人技術(shù)的過(guò)程中，員工有機會(huì )接觸到業(yè)內一些最先進(jìn)的技術(shù)，從而提升自己的技術(shù)能力。這些技術(shù)包括自主移動(dòng)機器人集群、復雜的控制軟件以及語(yǔ)言感知、機器學(xué)習、物體識別和命令語(yǔ)義理解等技術(shù)。這些技術(shù)可幫助員工提供不斷改善的客戶(hù)體驗和員工體驗，并提高 Amazon 設施的安全性。