德州儀器攜手亞馬遜，研發(fā)其首款安全自主移動機器人

Amazon Robotics 在開發(fā)其首款自主移動機器人 (AMR) Proteus時，充分利用與 TI 近十年的合作關系獲得了技術專業(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 開發(fā)了安全緩沖區(qū)和其他安全賦能技術，目標是優(yōu)化訂單履行流程并加強對工人的保護。

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

Amazon Robotics 設計工程師克服挑戰(zhàn)

1 挑戰(zhàn)

Amazon Robotics 希望有一種機器人能夠與工人在同一設施內(nèi)和諧、安全地協(xié)作，并且能夠根據(jù) Amazon 的運營規(guī)模實現(xiàn)大規(guī)模運行。為了實現(xiàn)這一目標，需要將邊緣高效視覺處理、實時控制和功能安全機制結(jié)合起來。每項技術都旨在讓機器人識別周圍世界并快速安全地做出反應。

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、安全緩沖區(qū)維護、自適應移動和運行效率方面所面臨的關鍵安全和效率挑戰(zhàn)。

3 實際應用成果 

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

Amazon Robotics 借助 TI 技術提升了功能安全性

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

Amazon 工程與機器人技術部副總裁Parris Wellman 說：

Proteus 是可以在人類身邊工作的移動機器人，我們將機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系，共同致力于提高機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 (SIL) 2 安全認證的移動機器人。如今，TI 和 Amazon Robotics 在以往成功的基礎上，為 Amazon 的首款自主移動機器人 (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。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現(xiàn)安全緩沖區(qū)，這些緩沖區(qū)對于機器人在人類身邊正確導航至關重要。安全緩沖區(qū)在機器人和人類之間建立了一個保護邊界，這樣一來，每當有人類接近機器人時，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(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 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)境下靠近人類工作時的安全性，即使發(fā)生系統(tǒng)故障也能保證安全。這些機制可提供系統(tǒng)運行狀況診斷，并能在 Proteus 檢測到異常時觸發(fā)糾正措施或關機，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時功能的同時保證安全，而 Amazon 可以在我們的平臺之上開發(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，從而延長電池壽命并提升系統(tǒng)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，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 的設計目標是使機器人能夠與人類一起安全高效協(xié)作，因此 Proteus 等 AMR 現(xiàn)在可以進入以前僅限于人類活動的狹窄區(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)布機器人。”

關于 Amazon Robotics

在履約技術和機器人團隊中，Amazon 建立了人類與智能機器之間的動態(tài)伙伴關系。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 開始采用機器人技術以來，他們在全球范圍內(nèi)新增了超過一百萬個工作崗位。在使用 Amazon 機器人技術的過程中，員工有機會接觸到業(yè)內(nèi)一些最先進的技術，從而提升自己的技術能力。這些技術包括自主移動機器人集群、復雜的控制軟件以及語言感知、機器學習、物體識別和命令語義理解等技術。這些技術可幫助員工提供不斷改善的客戶體驗和員工體驗，并提高 Amazon 設施的安全性。