今天，由中國半導體行業協會集成電路設計分會、芯原股份共同主辦的第十五屆松山湖中國IC創新高峰論壇在東莞松山凱悅酒店舉行，今年的主題是面向“具身智慧機器人”的創新IC新品推介。在會上，泉州昆泰芯微電子科技有限公司 CEO武建峰博士介紹了公司的高精度智能磁性傳感器芯片KTM5900。

昆泰芯微電子專注于智能傳感器芯片研發，公司產品以磁性傳感器芯片為龍頭，產品線包括磁性傳感器芯片、高性能傳感信號調理芯片、光學傳感器芯片以及溫度傳感器芯片等，其中3D霍爾芯片、高精度低延時角度TMR編碼器芯片、近零功耗磁性開關等均為世界領先水平。產品廣泛應用于機器人與自動化、智能人機交互、新能源及智能汽車等領域。

機器人的本質是一個有智能的物理設備，感知功能是其核心功能。他提到，機器人對傳感器有四大要求：廣度、可靠度、速度、精度。編碼器作為其中一種關鍵傳感器，在滿足這些要求方面發揮著重要作用。

武建峰博士提到，編碼器芯片有三大原理：磁性編碼器原理、光學編碼器原理、電感編碼器原理。編碼器芯片主要用于機器人關節的位置、速度反饋，以及靈巧手的精細操作控制，是實現低延遲(如5ms以下)感知-決策-執行閉環的關鍵硬件。

在人形機器人中，為了實現對運動狀態的精準感知與控制，系統內部至少需要配備數十個編碼器，用于實時采集各個關節的位置、速度和角度信息。具體來看：每個旋轉關節2個編碼器，典型需要14個關節14個編碼器；每個線性關節1個編碼器，典型需要14個關節有4個編碼器；每只手有6個編碼器，雙手需要12個編碼器。

僅從上述典型配置來看，一個人形機器人就至少需要44個編碼器，而隨著自由度增加或控制精度提升，實際所需數量還可能進一步增長。這也對編碼器提出了更高的要求。特別是低延遲，“因為機器人都要衰老了，機器人的關節還沒有感知到，這是不行的”，武建峰博士特別指出。

此外還有成本的挑戰，“現在用最便宜的磁鐵+芯片+結構，整個編碼器做下來都要100元、200元。整個機器人成本，想要走進工廠的話，大概是兩年普工的工資，如果低于這個成本（企業）就愿意用，高于這個成本就不愿意用。”他進一步提到。

昆泰芯推出了編碼器創新解決方案KTM5900，具備以下優勢：一鍵實現自校準、兩級256點查表、線性/非線性補償、0.05°精度、TMR技術，能夠滿足一鍵閉環自校準，修正由于磁鐵、安裝等引入的誤差。此外，該產品已經通過功能安全性要求，具備2M采樣速率SAR ADC，適用于高精度多對級磁鐵離軸中空編碼器等場景。

針對有高速需求，推出了創新解決方案 KTH78系列，這是一顆高速高分辨率霍爾角度傳感器芯片，采樣率，輸出頻率達到能夠達到1μS的速度。

此外，公司也做了光學編碼器方案，但光學編碼器面臨粉塵、灰塵等問題，公司也在針對這些問題進行改進。同時，公司也正在研發電感編碼器解決方案KTL91系列，產品精度優于 ±50 弧秒，能夠達到23bit分辨率，支持高達 60,000 rpm 速度。

武建峰認為不會被某一個編碼器“統治”，而是會根據需求進行適配。他提到機器人走進家庭還有相當長的一段時間，安全、成本、易生產性是三個關鍵要素。