人形机器人的崛起，对产业链上游关键部件的研发提出了更高的性能要求在2025慕尼黑上海电子展中，德州仪器面向人形机器人推出系统级解决方案，围绕边缘AI打造一系列创新产品，为工程开发提供新参考作为半导体领域的龙头厂商，德州仪器扎根基础元器件研发九十余载，在专注底层工具研发的同时，主动顺应变革趋势推陈出新，在守正与创新中不断找寻最佳平衡点。

人形机器人作为融合人工智能、高端制造、新材料等先进技术于一体的智能装备，有望成为继个人计算机、智能手机、新能源汽车之后的新型智能终端，深刻变革社会生产生活方式，形成万亿级大市场，为加快推进产业数字化转型和智能化升级提供强劲驱动力。

从行为特征看，人形机器人能够实现类人动作，从而在不改变基础环境的前提下执行作业任务，这主要得益于关节的灵活精准响应和整机的敏捷稳定控制在2025慕尼黑上海电子展上，人形机器人成为当之无愧的核心话题，各家半导体厂商竞相展示技术产品适配能力，为迎接新一轮产业变革做好十足准备。

德州仪器（Texas Instruments）聚焦人形机器人集中亮相多款关键部件和系统级解决方案，围绕安全、智能、高效诠释研发理念，传递出对工业设计的严谨追求作为一家拥有95年发展历史的老牌半导体厂商，德州仪器始终专注于电子系统的底层逻辑与核心能力，持续打磨成本更低、能效更高的价值硬件，主动拥抱产业变革。

德州仪器中国区技术支持总监赵向源相比传统工业机器人，以人形机器人为代表的新兴整机产品快速兴起，在短期内对产业链上游核心硬件的技术能力提出了更高要求更高的自由度意味着机器人需要搭载更多电机和驱动器，以及更优的通信架构；更长的续航时间意味着更精巧的电机设计和控制方法。

这些隐藏在功能背后，基于底层关键技术创新和经验优化的核心专业能力，正是德州仪器长期以来深耕的细分领域氮化镓功率半导体产能提升四倍在功率电子领域，新工艺是推动性能提升的关键路径，但新材料的应用同样不容小觑。

近年来，作为第三代半导体材料的代表，氮化镓（GaN）的应用备受关注从电子设备的快速充电器到光伏逆变器，再到机器人电机驱动控制，氮化镓在越来越多的领域替代硅基器件，成为炙手可热的产业新星相较于以硅（Si）、锗（Ge）为代表的第一代半导体材料，氮化镓的禁带更宽，临界电场更高，意味着更难导电、更耐高压，适用于新能源汽车、光伏发电、卫星通信和工业等高功率场景。

同时，氮化镓材料具有更高的频率特性和功率密度，能够进一步压缩产品体积，在单位空间输出更高功率数据显示，氮化镓在光电器件、射频器件的市场占比分别达到65%和30%集邦咨询预测，2030年全球氮化镓功率器件市场规模有望达到43.76亿美元。

随着新一轮科技革命和产业变革深入演进，氮化镓技术将迎来前所未有的发展机遇，这也对业内厂商的研发和量产能力提出了更高要求基于在氮化镓领域的长期研发探索，德州仪器已成功验证200mm氮化镓技术，并在位于日本会津的工厂实现批量生产，整体产能较过去提升四倍。

此外，德州仪器还成功进行了300mm晶圆氮化镓制造工艺的试点，意味着可将氮化镓器件扩展至900V以上高电压场景，进一步拓宽应用边界预计到2030年，德州仪器内部制造率有望突破95%，实现氮化镓高功率、高能效半导体产品的稳定供应。

面向人形机器人的系统级解决方案当前，灵巧化、精细化、轻量化正在成为机器人迭代演进的主流趋势，不断刷新电机的驱动和控制要求以手术机器人为例，既要以小体积为医生操控提供便利，又要通过对电机转速、扭矩的精确控制，实现精准连贯的动作输出。

同理，人形机器人的快速商业化，无疑对电机驱动控制带来了更多挑战。

面向人形机器人的系统级解决方案在2025慕尼黑上海电子展期间，德州仪器亮相人形机器人系统级解决方案，包括基于GaN的高功率密度电机控制、小型4kW电机控制、用于人类协作的传感器融合、单线对以太网通信等参考设计和实物产品。

其中，基于GaN的高功率密度电机控制参考设计是一款48V/16A的三项逆变器（TIDA-010936），通过集成驱动器可显著减小寄生参数对氮化镓的影响，器件体积相比MOSFET缩小50%，并且数字信号输出抗干扰性优秀，通过提高过采样率（OSR）可实现大于12Bit ENOB采样。

小型4kW电机控制参考设计是一款48V三项逆变器（TIDA-010956），具有85ARMS输出电流和20VDC至80VDC宽输入电压，使用并联MOSFET的DRV8162提供高电流能力，通过外部板支持安全扭矩关闭 (STO) 功能，确保机器人在遇到突发状况时紧急停止，防止意外启动。

用于人类协作的传感器融合包括IWR6843 TI毫米波雷达传感器和AM62Ax基于Arm®的处理器，具有精确的距离测量、多物体跟踪和人机交互中的安全防护能力单线对以太网通信包括DP83TC812x-Q1 100BASE-T1以太网PHY和AM261基于Arm®的微控制器，支持高达千兆速率的各种工业通信协议，同时能够有效降低电缆重量、复杂性，以及机器人设计中的故障点。

重构多远场景下的边缘AI生态德州仪器认为边缘AI将在未来很长一段时间保持快速发展，为此展开了积极布局，主动顺应市场的动态变化，满足需求端的多样化诉求，为不同现实场景提供底层技术支持在工业领域，德州仪器基于边缘AI的智能电机故障检测参考设计，可通过微控制器控制两台电机，同时在其神经网络处理单元（NPU）上运行卷积神经网络模型，以检测电机故障。

通过使用TI C2000微控制器，无需主CPU运行卷积神经网络模型，从而为电机故障检测保留带宽在医疗领域，德州仪器展示了医疗贴片和生命体征监测产品，即TIDA-010288可穿戴生命体征监测参考设计，能够实现对心电信号、心率、呼吸、起搏脉冲和温度等生命体征的持续监测。

该设计使用AFE159R4实现低功率、高分辨率、高度集成的心电信号采集，数据由MSPM0 MCU通过边缘AI硬件加速器进行处理，实现实时心律失常分类，并通过CC2340R5将心电信号和分类数据传输至手机或医疗监测系统等远程终端。

医疗贴片和生命体征监测产品在出行领域，德州仪器通过边缘AI进行人员识别的实时监控摄像头，演示了在边缘端实时采集视频、执行机器学习推理，以及对食品进行注释和编码的能力，并通过Wi-Fi串流该无线解决方案可用于后视镜流媒体显示和车内监控等现实场景，提升出行安全体验。

工欲善其事，必先利其器面对日新月异的机器人产业变革和人工智能技术突破，德州仪器始终扎根半导体领域，为工程师打造更加得心应手的工具，在几十年如一日的坚守中，不断探寻未来趋势，于守正和创新中找到最佳平衡点正如德州仪器中国区技术支持总监赵向源所言：“我们期望发挥强大的创新能力和技术优势，始终如一地提供模拟和嵌入式处理产品，助力工程师重新定义设计理念，打造更加智能、高效和可持续的未来。

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