4月15日德州仪器携手库卡发布新一代工业机器人控制器，定义安全与效率新标杆

2025 年 4 月 15 日，德州仪器（TI）与工业机器人四大家族之一的库卡（KUKA）联合举办产品发布会，正式推出基于 TI TDA4 芯片平台的新一代工业机器人控制器。此次合作以 “安全升级、性能突破” 为核心，针对工业机器人面临的严苛安全标准与智能化需求，打造出兼具高安全性、高扩展性及高性价比的解决方案，标志着工业机器人控制器进入 “单芯多核异构” 的全新时代。

库卡：以安全与创新应对行业变革

库卡中国控制器开发部长张国柱介绍库卡是传统的工业机器人四大家族之一。库卡中国主要有机器人、移动机器人、系统、工业自动化、瑞仕格物流自动化以及瑞仕格医疗六大业务板块。张国柱介绍的工业器械的新产品，目前主要是用在 3c、一般工业，包括消费等多个领域。通过 TI 芯片平台，可以扩展到移动机器人和其他领域。目前库卡在上海和顺德设立了两大研发中心，在顺德有一个华南最大的机器人生产基地。

技术亮点与产品布局

安全性能：库卡新一代KRC5 micro-2控制器，采用 Arm 架构的 TI TDA4 芯片，通过单芯片集成双独立安全控制通道（安全岛架构+PMIC 独立电源管理方案），实现硬件级冗余，满足 ISO 13849-1 PL e（SIL 3）及 ISO 10218-2:2025 的严苛要求，成为业内首个通过 TOE 安全认证的单芯片控制器方案。该设计将传统双芯片冗余系统的体积缩小 40%，功耗降低 30%，尤其适配 AGV 等移动机器人对续航与空间的极致需求。

智能化与扩展性：集成 AI 加速功能，支持实时避障、物体识别及人机交互（如手势控制），适配 3C 电子、消费制造等领域的柔性生产需求。控制器内置 8 端口以太网交换机、多路 PCIe 及 CAN-FD 高速接口，可接入工业视觉、力传感器等多模态设备，为未来 AI 算法迭代预留充足算力空间。

体积与成本优化：通过多核异构架构（高性能 A72 核+实时 R5F 核）整合控制与计算任务，替代传统双芯片方案，在实现功能安全的同时，将控制器体积压缩至传统方案的 60%，显著降低硬件成本与系统集成难度。

德州仪器：多核异构架构赋能工业智能化

TI 中国区技术支持总监赵向源强调，TDA4 芯片的三大特性为库卡控制器提供核心支撑：

第一，跨领域应用适配与智能化赋能。这里面 DSP、硬件加速器、AI 功能，通过 AI 功能，可以实现避障、物体的识别，甚至可以做一些人机交互，手势识别类似这样的一些动作。

第二，多核异构与能效优化。TDA4 芯片是多核异构的架构，有高性能的 A 核（A72），有非常实时处理的这种 R 核（R5F）。同时基于16 纳米的先进工艺，可以做到性能跟功耗的平衡。

第三，工业级接口与功能安全认证。TDA4 通过完整的技术文档和系统级解决方案，为库卡新一代控制器满足 2025 年最新功能安全标准提供了关键技术支撑。针对工业机器人等严苛场景，芯片集成 8 端口网络交换机、多路 PCIE 及 CAN-FD 高速接口，支持多传感器实时数据融合传输。通过 ASIL-D/SIL-3 功能安全认证，构建从物理接口到系统层级的完整安全体系。

赵向源进一步表示，TI 的支持不仅限于芯片供应，更提供从电机驱动到感知通信的全栈解决方案。例如，边缘 AI Studio 工具链为开发者提供模型部署全流程支持，降低 AI 算法落地门槛，推动工业机器人向 “边缘智能” 演进。

媒体问答：聚焦产品落地与技术细节

大负载应用与产品扩展性

针对 “是否适用于重载机器人” 的提问，库卡透露当前 Micro 系列覆盖中小负载，1.2 吨级大负载产品已进入开发阶段，预计下半年发布。此外，双方正探索移动手臂等新兴形态，将控制器的小型化优势延伸至协作机器人领域。

体积缩小的实际价值

库卡解释，传统方案需两套独立系统满足安全标准，而新控制器通过单芯片双安全通道架构，在体积大幅缩减的同时降低功耗，尤其适合电子制造、物流分拣等空间受限场景，为集成到移动平台（如 AGV）创造条件。

安全与 AI 的协同实现

针对 “AI 实时性与安全如何平衡”，库卡指出，多核异构架构通过任务分区实现并行处理：双核 Cortex-R5F 负责硬实时控制，DSP 与硬件加速器处理 AI 运算，辅以安全岛技术隔离关键功能，在 16nm 制程的低功耗基础上，达成 “实时性+安全性+能效” 的三角平衡。

开发门槛与生态支持

TI 的 edge AI Studio 工具链成为关注焦点。该平台提供免费的模型编写、分析与部署工具，兼容全系列处理器，帮助开发者快速适配视觉识别、异常检测等工业 AI 场景，显著缩短产品迭代周期。

全球化合作历程

库卡回顾与 TI 的合作，强调早期在功能安全概念设计阶段，TI 美国安全团队通过每周技术沟通，协助攻克单芯片实现 K3 安全等级的业界难题；后期认证阶段，TI 的完整工具链与技术文档支持，助力产品顺利通过国际认证，为全球市场准入奠定基础。

结语：开启工业机器人智能化新征程

此次发布会通过 TI 的多核异构芯片与库卡的场景化设计，新方案在安全合规、成本优化与 AI 扩展之间找到平衡，为 3C、物流等对灵活性要求高的行业提供了标杆级解决方案。随着大负载产品与移动手臂项目的推进，双方合作有望进一步重塑工业机器人的技术架构，推动 “智能制造” 向更安全、更智能的未来迈进。