在许多行业和环境中，对易于设置的坚固、多用途机器人的需求在不断攀升。从由机械臂和马达组成的、执行重复任务的传统机器人系统，从执行简单功能演进而来的机器人技术，到在工业、商业和家居环境中与人类和其它机器一同协作的复杂机器人。
如今，机器人需要能够感知情境的传感器和直观的界面来方便部署。例如，有些应用可以利用手势识别来控制物理系统。同时，严格的要求包括物联网安全性、低功耗、安全性和可靠性。这意味着还需要部署传感器来跟踪电流、温度及其它因素，以确保能够高效且安全地执行设备。在不远的将来，机器人将增加马达数量并提升环境灵活性，而全世界将会看到更多与人类一同工作的协作机器人。同样，随着要设计更多的控制系统和设置，机器人使用的传感器数量将不断攀升。
机器学习正在推动着机器人技术的变革
由于机器人系统如今使用越来越多各种类型的传感器，因此需要一种不同类型的软件结构来处理所有数据。机器学习正在成为构建智能、高效的控制系统的根基。它将人工智能应用到非结构化的传感器输入，形成实用的自我学习功能。此外，神经网络将原始输入转换为控制信号，例如在运动、抓握和其它物理操作中。
Infineon 解决方案
为满足现代机器人的上述要求，Infineon 推出了四类产品。首先，Infineon 推出了面向雷达、压力、3D 成像等应用的传感器。这些产品用于高端传感应用，例如手势识别、导航和空间映射。针对来自马达和伺服器的反馈信息，Infineon 还提供霍尔闩锁器、角度传感器及其它磁性传感器。在采集了输入之后，信息被转换为控制信号并反馈给云端数据库。Infineon 的 XMC 32 位微控制器系列将处理计算任务，同时 OPTIGATM 系列将保护数据免遭窃听。尤其是，XMC4000 系列提供专门针对工业控制和通信加以优化的外围设备。最后，控制信号可反馈给 Infineon 面向低频应用的 IGBT 模块或智能功率模块 (IPM)。同时，高电流、高频应用可利用 Infineon 丰富的 MOSFET 系列，包括智能 ProFETTM 系列和低 RDS (ON) OptiMOSTM 系列。
Infineon 如何帮助您掌控机器人设计
为减轻电路设计工程师的工作量，Infineon 的网站上包含许多结构图，其中显示了如何设计常用系统的范例。例如，显示交流到直流和直流到直流应用的电源管理图。其它图包括针对低噪和安全机器人操作的线性稳压器和不间断电源 (UPS)。运动控制结构图中包括像无刷直流 (BLDC) 马达和伺服器等的致动器。图中的设计都配有反馈传感器来实现智能性能。另包含针对加密和身份验证系统的安全结构图，其中举例说明了如何在增大连接能力的同时确保安全的通信。
除了提供部署信息之外，Infineon 的产品还具有以下附加值：
缩小的尺寸：Infineon 广泛的离散功率解决方案组合，例如 MOSFET 和 IPM，可在小型封装中高效地处理高电压和高电流，从而减小了控制盒的尺寸和重量。
管理安全性：Infineon 的传感器可在协作环境（扭矩和转子位置传感）和非协作环境（雷达）中检测和防止夹紧状况。这还可帮助客户达到 EN ISO1028 和 ISO/TS 15066 标准的要求。
最高水平的集成：诸如 IPM 和智能开关 (ProFETTM) 等产品可减少元器件的总数，同时具备最先进的技术来降低开关损耗和传导损耗，从而实现高效的转换器设计。
多机器人设计应用：所有的机器人拓扑结构都能使用广泛的 IGBT、半桥、MOSFET 等产品组合来解决。不论机器人的有效负载和轴数是多少，Infineon 的开关解决方案都适用于广泛的应用，从简单的单轴机器人到复杂的协作设计。
保护企业：在物联网时代，保护知识产权变得更具挑战性。如前所述，OPTIGATM 系列可防止因不安全的固件更新或仿冒材料而导致的意外回线，提供采用加密和身份验证的通信。
作者简介：
Pooja Agrawal 专注于 Infineon 的 24 和 60 GHz 雷达和传感器技术在实际中的应用。十多年来，她潜心致力于研究数字信号处理算法和技术。她对实时成像和音频处理的先前研究成果目前被应用于数百万的消费终端设备。她拥有计算机科学学士学位，并一直涉足产品管理和面向客户的领域。可通过 pooja.agrawal@infineon.com 与她沟通交流。
Diana Pinto 在功率电子领域拥有近 20 年的丰富经验。在这些年的大多数时间里，她一直致力于应用支持，为客户的设计提供实时解决方案。她拥有加州大学洛杉矶分校的电气工程学士学位。
