关于FPGA在机器人上的应用

智能工业快速发展，工业机器人的出现，很大程度上帮助人类减少了劳动力。赛灵思系列芯片正以燎原之势席卷整个行业，有着不可小觑的影响。为此，电子发烧友《机器人技术特刊》诚邀赛灵思探讨FPGA在机器人中的运用。

机器人作为工业4.0时代的重头戏，各大厂商纷纷进军布局市场，然而在智能方面上存在些许欠缺。对此，罗霖先生表示，智能化将成为机器人发展的重要方向。机器人将会具有更多的传感器，比如视觉、触觉、距离等，具备感知周围环境的能力；机器人将实现更先进的算法，比如物体识别、立体视觉、神经网络等，具备一定的人工智能；机器人将会变得更加容易使用，通过观察和学习人的动作，来完成示教。智能化给机器人的处理性能带来了挑战，需要更高性能的处理器来实现这些功能，同时也需要满足成本、功耗和开发效率等方面的要求。

Xilinx推出FPGA系列芯片 竞争优势明显

关于赛灵思的FPGA芯片在市场的竞争优势，罗霖是这样说的，我们的优势在于器件的性价比、质量、可靠性和第三方方案的支持。还有平台化，在同一系列里我们提供从低端到中端到高端的器件供客户选择，使得客户可以统一硬件平台，降低研发和维护成本。

此外，Xilinx率先推出的集成FPGA的SoC，包括Zynq和Zynq MPSoC，帮助客户提供系统集成度，增加差异化，提升产品竞争力。还有工具的创新也是非常重要的一环，Xilinx陆续推出HLx， SDSoC等高层次的开发工具，以及第三方软件OpenCV， Halcon等的支持，帮助客户降低开发难度，提升开发效率。

FPGA在机器人上的应用

FPGA以及带有FPGA的SoC芯片在机器人上得到了广泛的应用。主要用途包括：

1）伺服驱动，高性能的伺服驱动需要高带宽的电流环，以及灵活的速度环和位置环，这方面带有FPGA的SoC芯片比如Zynq是一个很好的选择，另外，用FPGA可以用单芯片实现多轴控制以及工业以太网包括EtherCAT， Powerlink和Profinet等；

2）控制器，利用Zynq及其Zynq MPSoC，可以运行实时 *** 作系统，Linux + Xenomai，Vxwork， QNX等，实现EtherCAT， Powerlink主站，运行高性能运动控制库，IEC61131-1的软PLC，HMI以及机器视觉算法，从而打造高性价比的机器人控制器；

3）机器视觉，利用FPGA或带有FPGA的SoC芯片可以打造高性能、小尺寸和低功耗的工业相机和智能相机，使机器人具备一定的智能；

4）功能安全，通过高可靠性和多通道冗余以及双核Lock-step等技术，以及通过TUV SUD认证的开发工具和流程，可以提供机器人的功能安全等级，防止或减轻对 *** 作人员的伤害。