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La robotica industriale ha vissuto un’evoluzione notevole negli ultimi anni, sulla spinta di sviluppi nella tecnologia dei semiconduttori e della crescente domanda di sistemi più intelligenti, sicuri ed efficienti. Al centro di questa trasformazione vi è l’utilizzo di processori embedded molto avanzati, quali sfruttano un’architettura SoC (systems-on-chip) che integra una gran varietà di componenti, comprese le periferiche e gli acceleratori hardware. Questi processori svolgono un ruolo fondamentale per migliorare le funzionalità dei robot industriali, consentendo loro di eseguire le operazioni con precisione, velocità e affidabilità. In questo articolo verrà analizzato a fondo il ruolo dei processori embedded ad elevata integrazione nello sviluppo della robotica industriale.
Introduzione alla robotica industriale ed ai processori embedded
Per robotica industriale si intende l’utilizzo di macchine automatizzate come bracci robotizzati articolati (Figura 1) per eseguire varie attività in ambienti industriali. Le attività per questi robot vanno da semplici operazioni di assemblaggio fino a complessi processi produttivi, come saldatura, verniciatura e movimentazione dei materiali.
Braccio robotizzato articolato e automatizzato con scanner UPC
I processori embedded sono utilizzati per controllare il movimento dei bracci e degli attuatori robotizzati, per elaborare dati provenienti da vari sensori e prendere decisioni in tempo reale basate sul feedback ambientale. Essi permettono ai robot di eseguire le operazioni con più precisione, efficienza e autonomia, aumentando quindi la produttività e riducendo il bisogno di intervento umano nei processi industriali.
L’importanza dei processori embedded ad elevata integrazione nei robot industriali
I processori embedded ad elevata integrazione, come AM68A, AM69A, TDA4VM e TDA4VH-Q1 di TI, combinano tipicamente una gran varietà di componenti, tra cui unità di elaborazione centrale (CPU), memoria on-chip, interfacce di input/output (I/O), acceleratori hardware specializzati e processori di visione, in un singolo chip. Questi dispositivi sono progettati per gestire una vasta gamma di attività, tra cui controllo del movimento, elaborazione dei dati dei sensori, comunicazione e presa di decisioni in tempo reale.
Livelli di integrazione più elevati permettono di rendere i processori embedded più efficienti dal punto di vista energetico e consentono loro di dissipare meno calore rispetto agli approcci discreti, il che è un aspetto fondamentale nelle applicazioni industriali. Un minor consumo di energia nel blocco di calcolo del robot si traduce nella possibilità di allocare la potenza in altri sistemi fondamentali per le operazioni o di ridurre direttamente la potenza complessiva, aumentando quindi l’efficienza energetica del robot. Inoltre, i processori embedded con funzionalità avanzate di gestione dell’alimentazione possono contribuire ad aumentare la durata della batteria nei robot alimentati a batterie.
Infine, l’integrazione aiuta a semplificare la progettazione complessiva del sistema, agevolandone l’inserimento in un robot insieme ad altri sistemi. In questo modo è possibile migliorare le prestazioni riducendo i tempi di trasferimento dati fra i componenti, in quanto possono essere configurati insieme all’interno del robot, riducendo quindi il cablaggio necessario, nonché i costi e il peso del sistema.
In che modo i processori embedded di TI danno forma al futuro della robotica?
TI è un fornitore leader di processori embedded ad elevata integrazione per applicazioni di robotica industriale. Il nostro assortimento offre un’ampia gamma di processori embedded, progettati specificatamente per soddisfare gli esigenti requisiti dell’automazione industriale. I nostri processori sono progettati per rispondere alle esigenze dei nostri clienti in termini di prestazioni, consumo di potenza e sicurezza per sistemi utilizzati negli ambienti industriali più svariati.
Se utilizzati in combinazione con software open source (disponibile nella TI Developer Zone) e con un esteso ecosistema di hardware e software di terze parti, questi dispositivi sono in grado di sostenere l’innovazione e accelerare l’adozione della robotica in ambienti industriale semplificando il processo di progettazione.
Qual è il passo successivo?
Si prevede un aumento dell’utilizzo di processori embedded ad elevata integrazione nei robot industriali in quanto i robot si faranno sempre più intelligenti, autonomi e capaci di collaborare in modo più affidabile con gli operatori umani. I futuri sviluppi in questo campo si concentreranno probabilmente su ulteriori miglioramenti delle prestazioni, dell’efficienza energetica e della sicurezza
dei processori embedded, nonché nell’integrazione di nuove tecnologie come l’intelligenza artificiale e il machine learning in sempre più sistemi di controllo per la robotica.
Innovazione e progresso continui permetteranno ai processori embedded ad elevata integrazione di svolgere un ruolo fondamentale nel plasmare il futuro della robotica industriale.
