在制造业转型升级的大背景下,机器人产业正迎来发展新机遇期,步入发展快车道。前不久,工信部会同发改委等十五个部委联合印发了《“十四五”机器人产业发展规划》,规划明确指出,到2025年我国将成为全球机器人技术创新策源地、高端制造集聚地和集成应用新高地。作为工业机器人核心控制器件,MCU等控制芯片必将受惠于工业机器人市场的快速增长。

目前我国工业机器人市场基本被国外机器人品牌占据,但随着国产机器人品牌的崛起,国产MCU芯片的市场份额正在逐步扩大。除了部分高端市场,国产芯片现在已经可以和国外芯片进行全面竞争,在产品性价比和本地化服务方面甚至更有优势,国产MCU作为机器人控制芯片的市场发展空间巨大。

机器人在位置、速度、动作顺序等控制方式上更加复杂、精细和智能化,这对机器人控制器的功能、性能和接口提出了新的挑战,高性能和高集成度的MCU成为机器人主控制器芯片的主流方案。目前40nm已成为MCU的成熟工艺,未来在更先进工艺下设计的MCU,采用更高性能的内核,其性能将得到大幅度提升,同时将部分核心控制算法进行硬件化加速,内置更高精度的ADC等,在提升机器人控制响应速度和精度的同时,还可降低系统成本。

作为领先的国产MCU厂商,国民技术在机器人控制应用领域早有布局。国民技术工业增强级MCU具有优异的电机控制算法技术和强大的处理性能、丰富的高速模拟器件与数字通信接口,可助力客户轻松完成产品创新设计,开发出功能更为强大和智能化程度更高的机器人产品。

国民技术MCU在机器人应用上的优势包括:

· 高性能:

芯片基于Cortex-M4F内核,工作主频144MHz,处理性能高达180DMIPS,支持FPU浮点运算,内置Cache和预取模块,指令执行速率快,满足各种运动算法和智能控制对高算力的需求。

· 高集成:

--支持4个独立的多通道5Msps高速12bit ADC,可对机器人设备的电压/电流/霍尔等模拟信号进行快速采样,实时计算和监控伺服电机工作状态;

--芯片提供的多通道PWM输出可满足对六轴电机的精确控制;

--外设资源集成度高,有多路UART/I2C/SPI拓展接口,系统可拓展性强。

· 安全:

通过芯片内置的密码算法硬件加速引擎,提供高安全性,保护核心代码安全。

· 丰富封装:

提供多种封装形式,LQFP100封装可满足复杂功能设计对多pin脚的应用需求。

· 高可靠:

全系列针对工业级别设计,可靠性高,保证机器人系统在-40℃～105℃温度范围运行稳定。

当前,国民技术32位工业增强级MCU,如N32G45X、N32G43X和N32G030等系列,已经在机械臂、机器骨骼、步进电机、伺服电机等工业应用领域获得批量应用。N32G455、N32G435和N32L4x系列等多款MCU凭借高性能ARM Cortex-M4F内核及高主频优势,高达5Msps的高速12bit ADC等多项行业领先指标,适用于移动机器人的激光导航模块,也可用作各类移动机器人主控芯片,现已成功应用于多家行业标杆客户的扫地机器人和送餐服务机器人产品中。

为满足高端市场需求,国民技术后续将推出更高性能的基于ARM Cortex M7内核的高速运动控制主控芯片,助力客户实现更多创新应用。

关于国民技术

国民技术股份有限公司于2000年源于国家“909”集成电路专项工程成立,2010年创业板上市(股票代码:300077),是中国安全芯片、通用MCU领军企业和国家级高新技术企业,拥有国内首个企业独立安全芯片攻防技术实验室,博士后科研工作站。总部位于深圳,在北京、上海、武汉、西安、香港、新加坡等地设有分支机构。主营产品包括:安全芯片、通用MCU、可信计算芯片、智能卡芯片、非接读写芯片、蓝牙芯片、RCC创新产品等,广泛应用于网络安全认证、电子银行、电子证照、移动支付与移动安全、物联网、工业联网及工业控制、智能家电及智能家庭物联网终端、消费电子、电机驱动、电池及能源管理、智能表计、医疗电子、汽车电子、安防、生物识别、通讯、传感器、机器自动化等应用方向。