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(guān)系獲得了技術(shù)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(shù)，目標是優(yōu)化訂單履行流程并加強對工人的保護。

TI 高級營銷副總裁 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(shè)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(shè)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(shù)都旨在讓機器人識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、安全緩沖區(qū)維護、自適應(yīng)移動和運行效率方面所面臨的關(guān)鍵安全和效率挑戰(zhàn)。

3 實際應(yīng)用成果 

Amazon 的首款自主移動機器人 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)安全運行的 TI 技術(shù)，為安全有效地將自動化技術(shù)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(shù)提升了功能安全性

Amazon Robotics 在其電子商務(wù)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(yīng)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(guān)重要。

Amazon 工程與機器人技術(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(guān)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(chǔ)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(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(dǎo)航至關(guān)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(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 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(guān)機，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(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(shè)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?！?/p>

關(guān)于 Amazon Robotics

在履約技術(shù)和機器人團隊中，Amazon 建立了人類與智能機器之間的動態(tài)伙伴關(guān)系。這種復(fù)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(shù)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(shù)的過程中，員工有機會接觸到業(yè)內(nèi)一些最先進的技術(shù)，從而提升自己的技術(shù)能力。這些技術(shù)包括自主移動機器人集群、復(fù)雜的控制軟件以及語言感知、機器學(xué)習(xí)、物體識別和命令語義理解等技術(shù)。這些技術(shù)可幫助員工提供不斷改善的客戶體驗和員工體驗，并提高 Amazon 設(shè)施的安全性。