電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/莫婷婷）4月15日，慕尼黑上海電子展盛大開幕，現(xiàn)場(chǎng)人潮涌動(dòng)，眾多國(guó)內(nèi)外廠商參展。MCU、電源管理芯片、功率器件、電感/電容等被動(dòng)器件、傳感器等各類產(chǎn)品紛紛亮相，AI技術(shù)、工業(yè)/人形機(jī)器人、汽車電子等更是今年展會(huì)的幾大亮點(diǎn)。本篇文章將重點(diǎn)介紹此次展會(huì)上部分用于機(jī)器人領(lǐng)域的產(chǎn)品和應(yīng)用。

GaN助力電機(jī)控制系統(tǒng)小型化、傳感器融合趨勢(shì)明顯

在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，特別是對(duì)于機(jī)器人和伺服驅(qū)動(dòng)器的應(yīng)用，對(duì)高效、緊湊且可靠的電力電子解決方案的需求日益增長(zhǎng)，GaN在電機(jī)驅(qū)動(dòng)中的應(yīng)用逐漸成為各家廠商研究的方向。

在展會(huì)上，德州儀器（TI）推出了TIDA-010936、TIDA-010255參考設(shè)計(jì)。TIDA-010936參考設(shè)計(jì)適用于集成電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的 48V/16A 小型三相 GaN 逆變器，TIDA-010255參考設(shè)計(jì)適用于機(jī)器人和伺服驅(qū)動(dòng)器的 230VAC、2kW 三相 GaN 逆變器。

TIDA-010936參考設(shè)計(jì)基于TI 100V GaN，通過集成驅(qū)動(dòng)器，TI GaN 器件可以實(shí)現(xiàn)比 MOSFET 小 50% 的尺寸，并且集成驅(qū)動(dòng)器會(huì)減小寄生參數(shù)對(duì)氮化鎵的影響。

TIDA-010936參考設(shè)計(jì)采用三個(gè)具有集成式 GaN FET、驅(qū)動(dòng)器和自舉二極管的 100V、35A GaN 半橋 LMG2100R044 的高功率密度 12V 至 60V 三相功率級(jí)。在 40kHz PWM 下可實(shí)現(xiàn)高效率，峰值達(dá)到 99.3%。

TIDA-010255參考設(shè)計(jì)在16kHz PWM下的峰值功率效率達(dá)到了99.4%，助于減小散熱器的尺寸；產(chǎn)品集成了600V 30mΩ GaN FET，這些FET不僅具有集成驅(qū)動(dòng)器和保護(hù)功能，還能夠顯著提高系統(tǒng)的可靠性和降低系統(tǒng)成本。

在傳感器領(lǐng)域，毫米波雷達(dá)傳感器與攝像頭的結(jié)合能夠?yàn)闄C(jī)器人導(dǎo)航、視覺識(shí)別等方面的能力，也提高了導(dǎo)航精度、物體操作能力和動(dòng)態(tài)環(huán)境適應(yīng)性。TI展示了雷達(dá)和攝像頭傳感器融合的解決方案，基于IWR6843 TI毫米波雷達(dá)傳感器和基于Arm 的處理器AM62Ax模塊，能夠在60~64GHz頻段中運(yùn)行。

官方介紹，該方案是基于TI的AI優(yōu)化型雷達(dá)SoC基于集成了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器進(jìn)行視覺雷達(dá)融合的處理，能夠進(jìn)行多物體跟蹤和探測(cè)三維環(huán)境中的物體，能夠提高數(shù)據(jù)收集完整性和準(zhǔn)確性，特別是人形機(jī)器人在不平坦的地形中導(dǎo)航、抓取不同形狀和大小的物體的場(chǎng)景。

IWR6843具備低功耗、高集成度的特點(diǎn)，采用 TI 的低功耗 45nm RFCMOS 工藝制造，集成 PLL、發(fā)送器、接收器、基帶和 ADC等。

AM62Ax Sitara? 處理器多達(dá)四核 64 位 Arm? Cortex?-A53 微處理器子系統(tǒng)（頻率高達(dá) 1.4GHz），基于單核 C7x 的深度學(xué)習(xí)加速器，單核 Arm?Cortex?-R5F（頻率高達(dá) 800MHz），還具有圖像信號(hào)處理器 (ISP) 和多個(gè)視覺輔助加速器的視覺處理加速器 (VPAC）。

MPS開啟靈巧手小型化、精確感知新時(shí)代

MPS針對(duì)機(jī)器人領(lǐng)域推出了傳感器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、多相電源、DCDC、BMS等產(chǎn)品。在展會(huì)期間，MPS展示了三相BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)MP6543H、驅(qū)動(dòng)器-MMP1RH-R9A2、TMR技術(shù)角度位置傳感器MA600、差分磁角傳感器MA900等產(chǎn)品。

在靈巧手領(lǐng)域，以多核高算力芯片整合多電機(jī)控制，以實(shí)現(xiàn)更高集成度與更小型化的方案已經(jīng)成為趨勢(shì)之一。驅(qū)動(dòng)器-MMP1RH-R9A2具備高集成度的特點(diǎn)，集成F0C算法、角度傳感器、驅(qū)動(dòng)器，且尺寸僅為9mm。

現(xiàn)場(chǎng)工作人員介紹，機(jī)器人內(nèi)部的空間有限，只有手掌里才有空間去放很多個(gè)電機(jī)，再裝好電機(jī)后，如果再額外放一個(gè)比較大的驅(qū)動(dòng)板，可能對(duì)整體設(shè)計(jì)都會(huì)有一定的難度。但如果采用集成式設(shè)計(jì)，用戶在電機(jī)驅(qū)動(dòng)這一塊就不需要再額外做任何工作，可以簡(jiǎn)化用戶的開發(fā)周期。

圖：MPS機(jī)器人靈巧手Demo版

靈巧手精確的位置感應(yīng)對(duì)于實(shí)現(xiàn)高度靈活和精準(zhǔn)的操作至關(guān)重要。無論是工業(yè)自動(dòng)化中的精密裝配，還是服務(wù)機(jī)器人的人機(jī)交互，都需要依賴于準(zhǔn)確的位置感知能力。MPS的MA600在經(jīng)過校準(zhǔn)后，其獨(dú)立非線性(INL)可降低至小于0.1°。這種極高的精度使得MA600非常適合需要精細(xì)控制的應(yīng)用場(chǎng)景，如機(jī)器人關(guān)節(jié)的位置反饋、精密機(jī)械設(shè)備中的角度測(cè)量等。

MA900是MPS新一代產(chǎn)品，是一款高性能的非接觸式磁性絕對(duì)角度位置傳感器，專為需要高精度位置檢測(cè)的應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它通過從傳感器IC上多個(gè)位置的磁場(chǎng)差異中提取角度數(shù)據(jù)，這種差分法不僅提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性，還消除了寄生磁場(chǎng)的影響，能夠用于 0rpm 至高于100,000rpm 的速度下的角度測(cè)量，非常適合用于軸端簡(jiǎn)單目標(biāo)磁體的應(yīng)用場(chǎng)景。

從觸覺到電機(jī)控制，邁來芯全棧式機(jī)器人傳感解決方案

邁來芯針對(duì)機(jī)器人領(lǐng)域推出了觸覺與關(guān)節(jié)傳感、電源監(jiān)控與優(yōu)化、電機(jī)控制、溫度與感知等多個(gè)領(lǐng)域的產(chǎn)品解決方案。在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，邁來芯展示了3D觸覺傳感器MLX90900、磁位置傳感器芯片MLX90384，以及即將發(fā)布的新一代電感式高速絕對(duì)位置傳感器接口芯片--MLX90520等產(chǎn)品。

MLX90384是一款用于機(jī)器人關(guān)節(jié)的高精度磁位置傳感器。采用創(chuàng)新的Arcminaxis?技術(shù)，通過集成磁鐵和配套軟件實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)校準(zhǔn)與操作。MLX90384能夠提供高達(dá)18位的分辨率，能夠?qū)崿F(xiàn)極其精細(xì)的位置檢測(cè)。該傳感器不依賴于螺距，單一芯片可以適用于多種類型的磁體，極大地提高了其靈活性和適用范圍。

現(xiàn)場(chǎng)工作人員介紹，邁來芯即將發(fā)布的新一代電感式高速絕對(duì)位置傳感器接口芯片--MLX90520。不同于磁位置傳感器，MLX90520具備完全抗外部磁場(chǎng)干擾能力，可提供<0.1°的高精度數(shù)字化角度輸出，分辨率高達(dá)22位。其PCB尺寸支持20mm至200mm的彈性設(shè)計(jì)范圍，便于實(shí)現(xiàn)高度集成化應(yīng)用，同時(shí)具備大氣隙工作能力，有效簡(jiǎn)化客戶系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜度。

圖：邁來芯MLX90384、MLX90520

邁來芯現(xiàn)場(chǎng)展示了單芯片磁性觸覺傳感器MLX90900，能夠?qū)崿F(xiàn)三維力傳感，法向力5N(擴(kuò)展15N)，切向力2N(擴(kuò)展4N)，增強(qiáng)了觸覺和力反饋，在機(jī)器人領(lǐng)域有著巨大的潛力，可用于協(xié)作機(jī)器人與工業(yè)夾爪，仿生機(jī)器人收不以及假肢手等應(yīng)用場(chǎng)景。

國(guó)產(chǎn)高性能MCU、微型伺服電缸滿足多領(lǐng)域需求

在機(jī)器人領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)企業(yè)正在加速布局并展現(xiàn)出強(qiáng)大的創(chuàng)新能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。在2025年慕尼黑上海電子展上，國(guó)民技術(shù)、威兆半導(dǎo)體、因時(shí)機(jī)器人、仙工智能、傲意科技等多家國(guó)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)均展示了他們最新的解決方案和技術(shù)突破。

國(guó)民技術(shù)面向機(jī)器人領(lǐng)域推出了基于國(guó)民技術(shù)的N32H系列高性能MCU可應(yīng)用驅(qū)動(dòng)模組網(wǎng)關(guān)、激光雷達(dá)、關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)模組、靈巧手、IMU模塊、BMS等細(xì)分領(lǐng)域。

其中驅(qū)動(dòng)模組網(wǎng)關(guān)的N32H78xEC基于Arm? Cortex?-M4、Arm? Cortex?-M7內(nèi)核，可提供200MHz-600MHz運(yùn)行主頻，內(nèi)部運(yùn)行端側(cè)輕量級(jí)機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）算法，能夠?yàn)閺?fù)雜場(chǎng)景下的電機(jī)自適應(yīng)控制提供算力。N32H78xEC通過片內(nèi)高速總線集成了EtherCAT從站控制器接口。

應(yīng)用于關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)模組的N32H76xEC基于高性能的600MHz Arm? Cortex?-M7內(nèi)核，適合處理復(fù)雜的控制算法。該型號(hào)還集成了EtherCAT和CAN-FD接口，進(jìn)一步增強(qiáng)了系統(tǒng)的兼容性和靈活性。這些接口的集成使得N32H76xEC非常適合用于工業(yè)自動(dòng)化和機(jī)器人領(lǐng)域，特別是在需要高精度和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)模組中。

除此之外，國(guó)民技術(shù)還推出了N32H47x系列、N32G45x系列MCU，以及應(yīng)用于靈巧手的N32H76xEC、N32H473等系列MCU，N32H76xEC可同時(shí)控制6電機(jī)，N32H473可同時(shí)控3電機(jī)，滿足不同客戶的需求。

因時(shí)機(jī)器人專注于微型精密運(yùn)動(dòng)部件研發(fā)制造和伺服控制技術(shù)，其推出的微型伺服電缸和機(jī)器人未端執(zhí)行器， 在微小型、高精度和力控技術(shù)等方面具備一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，因時(shí)機(jī)器人展示了采用了公司的微型伺服電缸的靈巧手。

其微型伺服電缸集成了伺服驅(qū)動(dòng)器、力傳感器、空心杯電機(jī)、減速器、絲杠等元器件，支持位置控制、速度控制、速度控制和力控制三種控制模式，可用于人形機(jī)器人的靈巧手、臂、腿、頸部以及腰部等擺動(dòng)角度不大的單自由度關(guān)節(jié)。

圖：因時(shí)機(jī)器人微型伺服電缸

因時(shí)機(jī)器人展示的仿人五指靈巧手采用創(chuàng)新型直線驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，內(nèi)部集成了6個(gè)力控微型伺服電缸。單手具有6個(gè)主動(dòng)自由度和12個(gè)運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)，結(jié)合力位混合控制算法，具有亞毫米級(jí)定位精度和數(shù)千克的負(fù)載能力。目前，因時(shí)科技推出了RH56DFX系列靈巧手、RH56BFX系列靈巧手。

RH56DFX系列靈巧手單手可拎起5公斤重水桶，指尖抓握力達(dá)到1.5KG，適用于機(jī)器人末端執(zhí)行器或假肢等領(lǐng)域。RH56BFX系列靈巧手又稱鋼琴手，速度非常快，通過視覺模塊與人手猜拳可達(dá)到以假亂真的效果，適用于表演與手勢(shì)交互等場(chǎng)景。

小結(jié)

慕尼黑上海電子展不僅展示了全球機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，還凸顯了國(guó)內(nèi)外廠商在技術(shù)創(chuàng)新和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的強(qiáng)勁勢(shì)頭。無論是追求高效節(jié)能的工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備，還是需要精細(xì)控制的人形機(jī)器人，都有多樣的新技術(shù)和新方案。可以期待的是，隨著上下游企業(yè)的研發(fā)投入，未來機(jī)器人市場(chǎng)正朝著更加智能化、多樣化和集成化的方向邁進(jìn)。