機(jī)器人，一直是備受關(guān)注的熱門話題。機(jī)器人伴隨工業(yè)自動(dòng)化革新的進(jìn)程，已衍生出各種不同應(yīng)用方向的細(xì)分品類。機(jī)器人的研發(fā)、制造、應(yīng)用是衡量一個(gè)國(guó)家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標(biāo)志，我國(guó)連續(xù)多年都是全球最大的機(jī)器人消費(fèi)國(guó)，從傳統(tǒng)的機(jī)械臂機(jī)器人，到拓展了導(dǎo)航功能的移動(dòng)機(jī)器人再到結(jié)合人工智能的服務(wù)機(jī)器人，國(guó)內(nèi)機(jī)器人功能場(chǎng)景的不斷擴(kuò)充帶動(dòng)了上下游市場(chǎng)的高速增長(zhǎng)。

主控芯片廠商對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)機(jī)器人市場(chǎng)發(fā)展有什么樣的看法，主控芯片廠商在機(jī)器人應(yīng)用上有怎樣的布局和計(jì)劃，電子發(fā)燒友網(wǎng)就相關(guān)問(wèn)題與極海半導(dǎo)體進(jìn)行了交流。

機(jī)器人新藍(lán)海，布局要趁早

工業(yè)機(jī)器人、移動(dòng)機(jī)器人以及服務(wù)機(jī)器人，作為機(jī)器人品類下三個(gè)快速增長(zhǎng)的系列，不論是市場(chǎng)應(yīng)用前景還是技術(shù)升級(jí)趨勢(shì)都預(yù)示著機(jī)器人產(chǎn)業(yè)正迎來(lái)發(fā)展新機(jī)遇期，這將給國(guó)內(nèi)做主控芯片的廠商創(chuàng)造不少的商機(jī)，不少國(guó)產(chǎn)芯片廠商對(duì)機(jī)器人應(yīng)用市場(chǎng)的潛力都十分看好。

極海APM32工業(yè)級(jí)MCU在中高端工控應(yīng)用市場(chǎng)成名已久，其中工業(yè)級(jí)APM32F103系列、高性能工業(yè)級(jí)APM32F407系列兼顧高運(yùn)算、高實(shí)時(shí)、易用性等特性，已廣泛應(yīng)用于電機(jī)控制、機(jī)械臂、機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)等機(jī)器人應(yīng)用中。在機(jī)器人芯片市場(chǎng)布局上，極海半導(dǎo)體表示將陸續(xù)推出更多專用MCU產(chǎn)品主攻中高端領(lǐng)域工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)，助力國(guó)產(chǎn)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)的攻關(guān)與應(yīng)用。

國(guó)內(nèi)一流的MCU廠商已經(jīng)預(yù)見(jiàn)了機(jī)器人應(yīng)用可期的未來(lái)，早早落子這個(gè)新藍(lán)海市場(chǎng)開(kāi)始布局。

競(jìng)爭(zhēng)加劇的主控芯片市場(chǎng)MCU仍站立潮頭

早期的機(jī)器人主控芯片市場(chǎng)，因?yàn)殛P(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)的需求相對(duì)比較標(biāo)準(zhǔn)化，體積小，模擬外設(shè)集成度高，也有一定的成本要求，MCU在這種標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用中優(yōu)勢(shì)相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較明顯的。隨著機(jī)器人需求升級(jí)，主控芯片市場(chǎng)從MCU一家獨(dú)大到現(xiàn)在FPGA、DSP也越來(lái)越火，F(xiàn)PGA與DSP在很多機(jī)器人主控中發(fā)揮出了相當(dāng)亮眼的表現(xiàn)。

雖然DSP+FPGA的組合兼具高性能和拓展性的優(yōu)點(diǎn)，但更高性能和集成度更高的MCU將仍然是機(jī)器人主控制器的主流方案。“與其說(shuō)是擠壓各自市場(chǎng)空間，不如說(shuō)是相輔相成，共同發(fā)展。”極海半導(dǎo)體認(rèn)為MCU、DSP、FPGA單打獨(dú)斗的傳統(tǒng)單芯片方案，將不再能適應(yīng)多元化發(fā)展需求，目前MCU仍然是主控芯片里最先考慮的選擇，三者的融合與互補(bǔ)同樣也是機(jī)器人未來(lái)發(fā)展的必然技術(shù)趨勢(shì)。機(jī)器人主控芯片需求高增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)下，MCU、DSP、FPGA雖然競(jìng)爭(zhēng)激烈但也在互相融合。機(jī)器人自主化、信息化、網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展趨勢(shì)下的主控需求會(huì)促進(jìn)三者在功能上相互補(bǔ)充。

多品類機(jī)器人推動(dòng)MCU多元化應(yīng)用

目前市場(chǎng)上主流的中高性能通用伺服驅(qū)動(dòng)器，一般功能性能強(qiáng)調(diào)對(duì)標(biāo)安川、松下等日系驅(qū)動(dòng)，既對(duì)性能有要求，也強(qiáng)調(diào)一定的可拓展性。中高性能的通用伺服通常是雙芯片異構(gòu)架構(gòu)，異構(gòu)架構(gòu)的確可以兼顧算力和擴(kuò)展性。在極海半導(dǎo)體的高性能機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)方案中，采用的就是MCU+FPGA異構(gòu)架構(gòu)來(lái)兼顧高能效運(yùn)算與拓展性，其中基于ARMCortex-M4內(nèi)核的MCU負(fù)責(zé)通訊處理、系統(tǒng)母線監(jiān)測(cè)和溫度監(jiān)測(cè)等、人機(jī)交互界面驅(qū)動(dòng)等功能，F(xiàn)PGA負(fù)責(zé)邏輯處理和運(yùn)動(dòng)控制等功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)伺服系統(tǒng)的協(xié)同控制。據(jù)悉，極海半導(dǎo)體還將推出ARM Cortex-M7內(nèi)核的MCU+DSP異構(gòu)架構(gòu)產(chǎn)品，以滿足中高端領(lǐng)域工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)的多元化應(yīng)用需求。

從工業(yè)機(jī)器人到服務(wù)機(jī)器人，從伺服系統(tǒng)到導(dǎo)航系統(tǒng)，MCU在機(jī)器人應(yīng)用里展現(xiàn)出了強(qiáng)大的生命力，不同應(yīng)用和不同功能模塊的升級(jí)也推動(dòng)了MCU的多元化發(fā)展。

機(jī)器人與MCU避不開(kāi)的話題——國(guó)產(chǎn)化

機(jī)器人國(guó)產(chǎn)化是一個(gè)說(shuō)了很多年的話題，機(jī)器人國(guó)產(chǎn)化和MCU國(guó)產(chǎn)化可謂是息息相關(guān)。長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)基本上被以四大家族為代表的國(guó)外機(jī)器人品牌占據(jù)，國(guó)產(chǎn)品牌機(jī)器人占比很低，但隨著國(guó)產(chǎn)機(jī)器人品牌的崛起，國(guó)產(chǎn)MCU主控芯片的市場(chǎng)份額正在逐步擴(kuò)大。

對(duì)于機(jī)器人應(yīng)用里國(guó)產(chǎn)MCU主控芯片的實(shí)力以及前景，極海半導(dǎo)體對(duì)國(guó)產(chǎn)機(jī)器人主控芯片的前景還是很看好的，“早在幾年前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)已將突破核心技術(shù)作為科技發(fā)展重要方向，當(dāng)前我國(guó)自主品牌的控制器、伺服電機(jī)相關(guān)技術(shù)已基本滿足市場(chǎng)需求，且各企業(yè)也在針對(duì)機(jī)器人應(yīng)用中的痛點(diǎn)，通過(guò)集成等方式對(duì)MCU進(jìn)行專項(xiàng)能力的補(bǔ)足”。

國(guó)產(chǎn)機(jī)器人與國(guó)產(chǎn)主控芯片，都處在一個(gè)不斷推陳出新的時(shí)期，二者相互響應(yīng)，形成了良好的正反饋。不僅是國(guó)產(chǎn)主控芯片的進(jìn)步推動(dòng)了機(jī)器人的國(guó)產(chǎn)替代，機(jī)器人這一個(gè)快速發(fā)展的行業(yè)反過(guò)來(lái)也推動(dòng)著國(guó)產(chǎn)MCU的創(chuàng)新。

寫(xiě)在最后

隨著工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展，更復(fù)雜的感知層面、執(zhí)行層面需求要求主控芯片性能越來(lái)越高，國(guó)產(chǎn)主控芯片廠商相繼推出更高主頻更高算力的機(jī)器人芯片以及各類異構(gòu)芯片來(lái)適應(yīng)機(jī)器人智能化發(fā)展。隨著更先進(jìn)工藝和更高性能內(nèi)核的主控MCU更先進(jìn)工藝和更高性能內(nèi)核的主控MCU芯片問(wèn)世，機(jī)器人主控性能又將被推上另一個(gè)新高度。