芯耀
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編碼器芯片是對位置信號進(jìn)行編碼的關(guān)鍵組件，常見類型包括磁性編碼器芯片、光學(xué)編碼器和電感編碼器。磁性傳感器通過磁鐵的旋轉(zhuǎn)或直線運動，感受磁場變化來反算芯片位移，具有抗粉塵、灰塵、水汽、油污干擾的優(yōu)勢，且擺放位置靈活，在人形機器人關(guān)節(jié)、磁性位移中占據(jù)主導(dǎo)地位。光學(xué)編碼器則利用透光、反射光原理，通過碼盤遮擋實現(xiàn)位置編碼，適用于旋轉(zhuǎn)和直線運動。電感編碼器則通過發(fā)射線圈和接收線圈，結(jié)合金屬周期性遮擋信號來確定位置。
人形機器人對編碼器芯片需求量大，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)需2個編碼器（電機端和軸端各1個），線性關(guān)節(jié)每關(guān)節(jié)需1個編碼器，典型14個關(guān)節(jié)則至少需要14個編碼器。隨著技術(shù)發(fā)展，對編碼器的低延遲要求日益提高，以確保機器人關(guān)節(jié)的快速響應(yīng)。
昆泰芯微電子成立于2017年，其產(chǎn)品線主要聚焦于磁性傳感器、芯片及傳感信號調(diào)理芯片，覆蓋消費、汽車、工業(yè)等多個領(lǐng)域，并與眾多頭部廠商建立了量產(chǎn)合作關(guān)系。2025年5月12日，在第十五屆松山湖中國IC創(chuàng)新高峰論壇上，泉州昆泰芯微電子CEO武建峰深入剖析了智能磁性傳感器在機器人與自動化領(lǐng)域的應(yīng)用前景、技術(shù)挑戰(zhàn)及該公司的解決方案。
武建峰表示，機器人作為實現(xiàn)人類功能的物理設(shè)備，其核心要素包括感知、計算和執(zhí)行。感知依靠傳感器，類似于人類的五官，需具備廣度、速度、精度和可靠度；計算則依賴處理器，實現(xiàn)低功耗智能；執(zhí)行則要求機器人身手矯健，具備精準(zhǔn)、快速的執(zhí)行力。
其中，就感知而言，機器人傳感器需滿足四個要求：廣度上，要覆蓋結(jié)構(gòu)傳感器、紅外、紫外等更多維度，以實現(xiàn)更全面的環(huán)境感知；速度上，必須具備快速響應(yīng)能力，有效避免因延遲而引發(fā)的問題；精度上，高精度是基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，確保機器人每個動作都精準(zhǔn)無誤；可靠度上，尤其在家庭等日常場景中，機器人需具備高度可靠性，防止意外發(fā)生，保障人員安全。
武建峰強調(diào)，機器人的安全性至關(guān)重要，尤其在家庭環(huán)境中。昆泰芯提出通過冗余設(shè)計（雙通道、多通道、自診斷、實時監(jiān)測）、安全認(rèn)證和等級評估、通訊數(shù)據(jù)安全（遵循安全協(xié)議、防黑客入侵）以及功能安全（系統(tǒng)化管理，確保電子電器可編程系統(tǒng)在失效時仍能維持安全狀態(tài)）等措施，來提升機器人安全性。
另一個挑戰(zhàn)是編碼器的成本，這是機器人普及的一大障礙。武建峰表示，當(dāng)前編碼器成本較高，需通過優(yōu)化材料（磁鐵、芯片、電子結(jié)構(gòu)件、結(jié)構(gòu)體）、降低安裝公差、實現(xiàn)自學(xué)習(xí)、自修調(diào)、自校準(zhǔn)、自適應(yīng)等功能，來提高生產(chǎn)效率，降低成本。
針對這一挑戰(zhàn)，昆泰芯推出的KTM5900芯片通過快速自學(xué)習(xí)自校準(zhǔn)功能，解決了安裝誤差、磁鐵公差、熱脹冷縮等問題。該芯片采用高速采樣ADC，具備高速采樣率（1Mb/微秒數(shù)據(jù)輸出），確保信號精準(zhǔn)，并通過線性補償、非線性補償?shù)确椒?，滿足一鍵閉環(huán)自校準(zhǔn)需求。此外，KTM5900還可適應(yīng)不同安裝需求，實現(xiàn)高性價比。
目前，昆泰芯提供包括磁性、光學(xué)、電感在內(nèi)的多種編碼器解決方案，以滿足不同應(yīng)用場景需求。其中，磁性編碼器適用于大多數(shù)工業(yè)場景，光學(xué)編碼器適用于超高精度場景，電感編碼器則適用于電磁環(huán)境復(fù)雜的場景。
武建峰表示，機器人行業(yè)要切實落地，需解決安全、成本、易生產(chǎn)性等問題。首先，需建立一套標(biāo)準(zhǔn)確保機器人安全；其次，通過降低成本（行業(yè)普遍認(rèn)為要降至兩年普工工資水平），促進(jìn)機器人普及；最后，通過自校準(zhǔn)、自適應(yīng)等技術(shù)，提高生產(chǎn)效率。昆泰芯將繼續(xù)通過創(chuàng)新編碼器技術(shù)，解決行業(yè)痛點，推動機器人與自動化領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展。
