在上海慕尼黑电子展上，机器人技术正以前所未有的速度突破想象边界。随着机器人概念的爆火，诸多芯片公司都带来了与机器人相关的产品和解决方案。德州仪器、ADI、MPS等企业纷纷亮相，将氮化镓引入机器人，用AI重塑感知神经，甚至将汽车级技术跨界迁移至机器人赛道——这些创新不仅指向更灵巧的机械臂、更智能的人形机器人，更预示着一个“人机共融”时代的无限可能。

以下是记者整理的一些厂商相关产品及系统Demo。

德州仪器：从模拟到电源再到嵌入式，重塑机器人产业

德州仪器（TI）围绕机器人展示了多种创新的解决方案，主要围绕智能、高效、安全三方面进行。

基于GaN 的高功率密度电机控制

该参考设计是一款48V/16A的三相逆变器，基于 TI100V GaN (氮化镓)。可应用于低压伺服/协作机器人/人形机器人/无人机。随着氮化镓成本的降低，越来越多的机器人和伺服器制造商开始研究如何在电机驱动器中使用 GaN。

通过集成驱动器，TI GaN 器件可以实现比 MOSFET小 50% 的尺寸，并且集成驱动器会显著减小寄生参数对氮化镓的影响。电流采样部分有两相采用了高共模电压运放INA241，第三相使用了 Delta-sigma 调制器。AMC0106，提供 1mm 爬电间距的隔离，并且数字信号输出抗干扰性优秀，通过提高过采样率(OSR)可以轻松实现 >12Bit ENOB 采样。

小型4kW 电机控制

具有85Arms 输出电流的宽输入电压20V至80V三相。MOSFET逆变器、经系统测试高达32kHz PWM。

具有双通道栅极驱动电源的DRV8162。3倍同相电流感应(一个 △ -Σ、两个 SAR)测量。准备通过外部板支持 STO、以切断来自处理器或外部 24V 信号的PWM 和栅极驱动电源。

使用并联MOSFET的 DRV8162 器件可提供高电流能力。DRV8162 高侧和低侧栅极驱动电源的独立关断路径。使用 300μΩ分流器时，分流测量可高达85A。

用于人类协作的传感器融合

通过传感器融合克服独立的视觉、雷达或激光雷达数据的限制，使人机协作更加智能和安全。使用TI的AI 优化型雷达 SoC 以及集成了神经网络加速器进行视觉雷达融合的处理器，展示精确的距离测量、多物体跟踪和人机交互中的安全防护。

单线对以太网通信

为了使类人机器人实现精确、安全的运动，标准或单线对以太网(SPE)等实时通信接口对于系统之间及时交换数据至关重要。

TI最新的物理层(PHY)与高性能实时 MCU相结合，支持高达千兆速率的各种工业通信协议，同的有助于降低电缆重量、复杂性和高级机器人设计中的故障点。

适用于机器人和何服驱动器的2kW 三相 GaN 逆变器设计

TI展示了一种230VAC 2kW 热侧 MCU 控制的三相电机驱动器功率级，效率高、体积小，特别适用于电机集成式伺服驱动器和机器人应用。在直流 320V输入电压，16kHzPWM 下，具有 99.4% 的峰值功率效率。使用 600V 30mΩ 的 GaN FET 高速开关;使用隔离式 Δ-Σ 调制器实现 >12bit ENOB 采样精度;使用EMC 性能优异的多通道、增强型数字隔离器;适用于C2000 MCU，Arm-based MCU 和其它 MCU 的接口电路。无需散热片最高支持 2kW功率，大大减小体积。使用的 GaN FET集成了带保护功能和温度报告功能的驱动器，提高了系统的可靠性。精确的电机相电流检测，便于进行高性能的系统控制。

1.3kW 图腾柱功率因数较正与电机逆变器

DSP 控制图腾柱 PFC 和电机逆变器，基于 GaN 的解决方案，可提供 99% 的 PFC 效率和 99%的电机逆变器效率，板尺寸仅为 140*75mm，甚至比6英寸手机还小。系统效率达 98.2%，且电路板尺寸小。

TI与库卡联合推出新一代机器人控制器

另外，在现场TI还与库卡举行了合作产品发布。库卡中国控制器开发部长张国柱介绍了库卡利用TI的TDA4开发了新的控制器，张国柱表示，基于TI 芯片平台在功能安全方面的高度集成优势，库卡推出的模块不仅实现了小型化设计，还具备更高的安全功能满足度，同时符合信息安全标准，并支持良好的IO扩展性以及AI的可扩展性。

德州仪器中国区技术支持总监赵向源总结了TDA4三大优势助力工业机器人。

首先，是跨领域应用适配与智能化赋能。TDA4结合了异构的DSP、硬件加速器实现AI功能，诸如避障、物体识别、手势识别等等。

其次，是多核异构与能效优化。TDA4内部是多核异构，有高性能的Cortex-A72，有实时处理的Cortex-R5F，基于16nm工艺制造，能够同时满足高性能、高实时性以及性能功耗平衡的多方优势。

第三是具有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，TDA4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。

赵向源还强调，TI提供完整的模拟与嵌入式产品组合，“我们致力于构建的不仅是机器人控制器，而是完整的机器人系统解决方案。”赵向源具体介绍到，整个系统包括，高精度、高效率的电机驱动控制技术，以TDA4 为代表的智能化计算处理单元，高精度、高灵敏度的感知技术（如工业视觉系统和雷达传感方案）。精确安全可靠的通信技术，包括传统工业通信协议，工业以太网技术，新一代 SPE 通信标准等等。

ADI：将GMSL引入机器人

基于GMSL的机器人视觉解决方案

GMSL是ADI的当家明星，自 2021 年ADI收购美信获得GMSL技术之后，该产品线的收入增长了两倍。

GMSL的市场覆盖率有多少呢？基本上现在走在大街上，都能碰到使用GMSL的车辆。

ADI中国区汽车业务市场经理张远涛介绍道，GMSL的核心优势在于，它通过加串/解串技术，将高速、大带宽的视频信号通过一根串行线——同轴电缆或双绞线——高效稳定地传输至远端设备。GMSL方案不仅支持远距离传输，还具备高速率、高带宽、抗干扰等特性。传输速率包括3Gbps、6Gbps、12Gbps的传输速率。

除了在汽车上，目前ADI正在将这项技术引入机器人视觉方案中，此次展示的是双目+鱼眼图像数据的传输，处理器采用了英伟达的Jetson，第三代GMSL3使用了PAM4调制，在相同链路频率下实现带宽翻倍，非常适合更高像素更高清的摄像头。

张远涛表示，目前人形机器人和汽车在技术架构和供应链上都高度相似，这也是ADI大力推动GMSL在机器人视觉上应用的主要原因。

GMSL可以支持实时数据分析，有助于利用其在工业环境中的诊断和优化能力，获得切实可行的洞察，从而提高生产力（减少停机时间）和灵活性。此外，由于这些机器人可能与人类交互，GMSL 的低延迟、高速数据同步传输和实时通信能力，有助于支持安全关键操作所需的快速决策能力。

单芯片角度和多圈编码器位置传感器

这是ADI最新的一个产品，听起来比较拗口，是因为集成了角度检测以及无源多圈记忆功能。最高支持46圈，0°至16,560°的角度记录，能在掉电状态下保持位置信息，重新上电后依然能准确读取圈数和角度，精度达±0.25°。

ADI中国区工业市场总监蔡振宇表示，该产品非常适合机器人的关节应用。传统方案下机器人断电后无法识别电机位置，需要重新判断手臂位置后才能重启，也就是复电后手臂需要旋转一圈才能复位。而ADI的方案可以实现断电状态下利用主控单元对位置信号进行记忆，电机重新驱动后手臂可以直接从静止位置复位。

谈到掉电状态下持续工作，蔡振宇解释道，该产品内部带有两个磁传感器，包括圈数记录传感器和角度传感器，如下图所示。根据电磁效应，电机旋转产生磁场的能量可以触发寄存器的写入动作。另外，两个磁传感器呈90度倾斜正交排列，从而提高了精准度。

TMCM-1290步进电机片载驱动控制模块

步进电机是如今非常火热度应用，ADI现场演示了工业车间的典型场景——送料运输，从指定位置抓取工件、移送至目标位置、释放后复位等。

针对这一应用，ADI提供了两组芯片，一个是TMCM-1290，内置步进电机驱动控制模块的控制器，使用StealthChop2实现步进电机静音控制，并采用平滑运动的八点轨迹曲线规划，即正弦波曲线控制，解决传统电机启停时的突然加速或减速的不稳定。

另外一个驱动控制是MAX22216电磁阀驱动控制器，集成了四个半桥驱动，进行绞转的控制。

蔡振宇表示，若客户缺乏底层控制逻辑的技术积累，独立编写控制程序具有较高难度。ADI Trinamic技术的核心优势在于将算法集成于芯片，显著降低了使用门槛。

另外一个案例是ADI电机控制器TMC9660，ADI将FOC算法与预驱动模块集成于单一芯片，没有集成高压驱动模块，可以灵活应用于机器人的不同功率、不同种类的电机中，满足了系统的灵活性。

不过，在一些小功率的场景中，对于尺寸要求限制更严格，ADI也推出了单芯片集成控制、预驱和主驱的产品，满足用户对于小系统的需求。

MPS也做灵巧手

MPS也在加强机器人方面的投入，以灵巧手为例，主要需求是灵活和小尺寸。MPS提供了模组集成，包括集成FOC算法的MCU、电机驱动、磁编码器等等，电机驱动采用了全桥集成，并且内部集成了电流采样，因此可以实现更高的集成度；磁编码器支持差分输入，精度更高，在校准后的精度可达0.1°，可以准确进行电机位置检测，从而使控制更准确。

Allegro的特色传感器

Allegro展示了多款电流传感器，其ACS37030/32 高带宽电流传感器，专为要求严苛的机器人领域而设计。无人机、紧凑型协作机器人(cobot) 和微型医疗机器人都需要在微型空间中实现高性能。这些器件采用巧妙的双路径传感架构。霍尔效应传感器捕获直流和低频电流信息，而感应线圈则处理高频分量。

ACS37030 为差分布线提供专用参考电压输出 (VREF)。这在机器人系统（尤其是紧凑型机器人系统）中常见的电噪声环境中是一个至关重要的优势，在这些系统中，组件的紧密接近会导致干扰。使用 VREF 的差分布线有助于抑制共模噪声并确保干净、准确的电流测量。ACS37032 型号通过集成用于过流检测的专用故障输出，进一步提高了安全性。此功能对于防止过载或短路造成的损坏非常有用，这在较小型机器人中尤其重要，因为空间限制会增加此类事件的风险。

电流传感器是机器人“大脑”（控制系统）与其“肌肉”（电机）之间的桥梁，不断监测流经电机的电流。电流与电机产生的扭矩（或旋转力）成正比，为了解机器人的物理消耗提供了实时窗口。监测此持续反馈回路是构建精确运动控制的基础。如果没有准确且响应迅速的电流传感，机器人就会变得笨拙且不可预测，无法执行制造、手术和自动导航等领域所需的精细操作。想象一下，如果不知道施加压力的准确性，机械臂试图将一个微型组件放置在电路板上——结果很可能是组件损坏或电路板损坏。电流传感器不仅能够实现精度，而且在优化能源效率方面也发挥着至关重要的作用。通过密切跟踪电流消耗，控制系统可以微调输送到每个电机的功率，从而极大限度地减少能源浪费并最大限度地延长电池寿命。这对于移动机器人（例如用于仓库、勘探或送货服务的机器人）尤其重要，因为延长它们的运行时间至关重要。

此外，电流传感器对于确保机器人和与其一起工作的人员安全至关重要。它们可以快速检测过流情况，这可能是由于电机过载、短路或其他故障引起的。传感器可以触发保护性关闭，防止机器人及其周围环境损坏，并可能防止附近人员受伤。

总结

从高精度电机控制到实时传感融合，从千兆级通信到仿生视觉方案，机器人系统的发展离不开芯片，无论是传感、传输、思考以及执行，都需要越来越多的创新，并且是以机器人开发痛点为需求的创新。

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