在制造業轉型升級的大背景下,機器人產業正迎來發展新機遇期,步入發展快車道。前不久,工信部會同發改委等十五個部委聯合印發了《“十四五”機器人產業發展規劃》,規劃明確指出,到2025年我國將成為全球機器人技術創新策源地、高端制造集聚地和集成應用新高地。作為工業機器人核心控制器件,MCU等控制芯片必將受惠于工業機器人市場的快速增長。

　　目前我國工業機器人市場基本被國外機器人品牌占據,但隨著國產機器人品牌的崛起,國產MCU芯片的市場份額正在逐步擴大。除了部分高端市場,國產芯片現在已經可以和國外芯片進行全面競爭,在產品性價比和本地化服務方面甚至更有優勢,國產MCU作為機器人控制芯片的市場發展空間巨大。

　　機器人在位置、速度、動作順序等控制方式上更加復雜、精細和智能化,這對機器人控制器的功能、性能和接口提出了新的挑戰,高性能和高集成度的MCU成為機器人主控制器芯片的主流方案。目前40nm已成為MCU的成熟工藝,未來在更先進工藝下設計的MCU,采用更高性能的內核,其性能將得到大幅度提升,同時將部分核心控制算法進行硬件化加速,內置更高精度的ADC等,在提升機器人控制響應速度和精度的同時,還可降低系統成本。

　　作為領先的國產MCU廠商,國民技術在機器人控制應用領域早有布局。國民技術工業增強級MCU具有優異的電機控制算法技術和強大的處理性能、豐富的高速模擬器件與數字通信接口,可助力客戶輕松完成產品創新設計,開發出功能更為強大和智能化程度更高的機器人產品。

　　國民技術MCU在機器人應用上的優勢包括:

• 高性能:

　　芯片基于Cortex-M4F內核,工作主頻144MHz,處理性能高達180DMIPS,支持FPU浮點運算,內置Cache和預取模塊,指令執行速率快,滿足各種運動算法和智能控制對高算力的需求。

• 高集成:

　　--支持4個獨立的多通道5Msps高速12bit ADC,可對機器人設備的電壓/電流/霍爾等模擬信號進行快速采樣,實時計算和監控伺服電機工作狀態;

　　--芯片提供的多通道PWM輸出可滿足對六軸電機的精確控制;

　　--外設資源集成度高,有多路UART/I2C/SPI拓展接口,系統可拓展性強。

• 安全:

　　通過芯片內置的密碼算法硬件加速引擎,提供高安全性,保護核心代碼安全。

• 豐富封裝:

　　提供多種封裝形式,LQFP100封裝可滿足復雜功能設計對多pin腳的應用需求。

• 高可靠:

　　全系列針對工業級別設計,可靠性高,保證機器人系統在-40℃～105℃溫度范圍運行穩定。

　　當前,國民技術32位工業增強級MCU,如N32G45X、N32G43X和N32G030等系列,已經在機械臂、機器骨骼、步進電機、伺服電機等工業應用領域獲得批量應用。N32G455、N32G435和N32L4x系列等多款MCU憑借高性能ARM Cortex-M4F內核及高主頻優勢,高達5Msps的高速12bit ADC等多項行業領先指標,適用于移動機器人的激光導航模塊,也可用作各類移動機器人主控芯片,現已成功應用于多家行業標桿客戶的掃地機器人和送餐服務機器人產品中。

　　為滿足高端市場需求,國民技術后續將推出更高性能的基于ARM Cortex M7內核的高速運動控制主控芯片,助力客戶實現更多創新應用。