2025智能机器人先进技术论坛成功举办:国产元件和方案全面进化

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作为人工智能与机器人技术深度融合的产物,人形机器人正从实验室走向多元化应用场景,涵盖工业制造、服务业、医疗康复、教育科研、公共安全和应急救援等领域。中研普华研究院数据显示,2025年全球人形机器人销量有望达到1.24万台,市场规模将达63.39亿元,中国市场占比超50%;到2030年,销量有望增长至34万台,全球市场规模或突破640亿元,中国有望以32.7%的市场份额领跑全球。
 
2025年11月6日,由电子发烧友网主办的“2025智能机器人先进技术论坛”成功举办。会上,来自匠芯创、兆威机电等行业头部机器人零部件方案商的嘉宾代表,以及电子发烧友网副主编吴子鹏带来了专业且详实的技术分享,为当前智能机器人尤其是人形机器人的发展建言献策。
 

匠芯创机器人的“运动神经中枢”:走进小脑、关节与触觉的“芯”枢纽

匠芯创科技成立于2019年,立足于RISC-V SoC芯片设计,产品广泛应用于工业自动化、新能源、汽车电子、显示交互、物联网关、边缘计算等领域。匠芯创市场总监徐勇预告,公司在今年年底或明年一季度、二季度将发布更高性能的处理器和更具有性价比的处理器。
 
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匠芯创市场总监徐勇
 
匠芯创推出的产品广泛应用于高功率密度伺服驱动器、6D传感器高精度编码器、超微型伺服驱动器、AGV移动机器人、协作机器人等。
 
在机器人小脑领域,公司即将发布新一代处理器D3,CPU2颗1.2GHz加上1颗600MHz;支持I2C、CAN-FD、QSPI、USB、PBUS、EMAC等接口;工业总线支持EtherCAT、PN、Ethernet/IP主站。该产品可以进行两大功能,一是实时运动规划,在动态环境中快速生成无碰撞、高效的运动轨迹;二是进行平衡与稳定控制:针对双足、轮足等机器人的自适应平衡算法。
 
匠芯创的工业控制系列MCU产品规格包括M76P,73P/76,73/76E,73E等。M76/73系列具备高算力、高实时性、高集成度、高性能HCL算法、具备丰富总线接口等特点。该系列搭载了两颗RISC-V 552MHz FPU(双精度浮点) + DSP,集成Cordic,FFT等多硬件加速器,还集成了集成EtherCAT从站控制器。
 
匠芯创还推出高性能的电机控制算法,具备超高速、高宽带、动态响应快、抗干扰性强。控制精度高等优势。匠芯创市场总监徐勇介绍,该算法在高速方面,支持300ns运行时间、相比软件算法运行时间节省90%以上;支持3.6Khz+,相比软件算法提高45%以上。该算法针对负载、电压波动,能够快速调整电流提高稳定性。
 
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徐勇介绍,公司不仅提供芯片,还提供了软件开发系统、成熟的软件方案、产品级硬件方案、优秀的算法。在方案方面,包括EtherCAT总线/脉冲伺服驱动器方案-AIC-M76P06-SH-Kit、电动助力转向方案-AIC-M6801-EPS-Kit、EtherCAT 耦合器方案-AIC-M63P05-IO-Kit等。
 
 

兆威集团:超集成灵巧手控制技术探讨

灵巧手是机器人的关键部位,对运动能力、控制能力、感知能力、负载能力等其他能力有着较高的性能要求。兆威机电认为灵巧手产业链包括减速器、电机、电控、皮肤。灵巧手能否保持良好的长时间的工作状态,能使用多久,这取决于电机寿命、热管理技术、腱绳等因素,因此需要对整个灵巧手的结构等各方面都要有足够的积累。
 
兆威集团技术专家朱松岭表示,公司已经实现核心零部件自研率100%,全自研技术自主可控。
 
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兆威集团技术专家朱松岭
 
在减速器方面,产品涵盖3.4-42mm不同材料的行星减速齿轮箱,满足长寿命、低噪音及零回程差等特点。电机方面,已经形成直流有刷电机、无刷直流电机以及无刷空心杯电机等多个系列化平台。电控方面,拥有丰富通讯、标准化的软硬件模块,实现百兆级通讯、土0.1°控制、待机功耗<50 μA。在皮肤方面,公司联合开发研制的柔性电子皮肤产品具有高密度、高灵敏度、宽量程、信号稳定、抗干扰能力强等卓越性能。
 
在指关节上,对空心杯电机的尺寸要求比较高,兆威机电认为12mm是比较合适的尺寸。12mm的空心杯电机,相电感80uH左右。相电流在载频附近阶次的谐波含量会较大,在40kHz载波频率下,电机空载,在一个载波周期内,电流从201mA下降到-39mA,而电机的相电流幅值也才200mA左右,这对电流采集提出了更高的挑战。
 
因此,兆威集团提出了改进措施,一是移相处理,电流先上升,到最大电流下降时快速采样。二是PWM关闭后,延时待信号稳定后,即对电流进行采集。如下图,经过处理之后,现在的采样模型基本上是能够代表实际的电流波。
 
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人形机器人产业现状与发展全景描述
人形机器人产业正迎来爆发式增长,成为科技领域的核心赛道之一。电子发烧友网副主编、高级行业分析师 吴子鹏表示,目前人形机器人已形成完整产业链,上游原材料、中游 OEM 制造到下游多元应用协同发展,特斯拉、优必选、智元机器人等企业分居多赛道。
 
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电子发烧友网副主编、高级行业分析师 吴子鹏
 
目前,智能系统面临功耗、续航等挑战,形成了不同的发展路径:比如,宇树科技靠自研硬件和模型开源,优必选采用"单机自主+群体协同AI"双循环架构,智元机器人则采用"世界模型+VLA模型"双轨并行。芯片方面,形成大小脑分离与一体化两条路线,芯片方案分工明确,英伟达、全志科技等企业各展所长。
 
电机驱动系统是核心执行部分。人形机器人电机系统需具备多自由度、实时控制、高安全性等8大特性。目前,电驱为主流方案,控制核心部件占总成本 42%,单台需 30-40 颗高端 32 位 MCU。灵巧手是更大难点,需解决空间紧张、高精度部件量产良率低的问题
 
感知系统成本占比 15%-30%,涵盖视觉、力觉等五大类传感器。其中六维力传感器单一元件占比较高,未来几年将会有迅猛的发展,年复合增长率达 40.52%;国内企业在 3D 视觉、电子皮肤等领域增长迅速。
 
当前,人形机器人产业落地路径清晰,教育、服务业先行,工业场景跟进。技术上,智能系统向协同化演进,电机驱动追求高精度高效率,感知系统迈向多模态融合。中国在市场份额与核心部件突破上均占据全球产业链重要地位,产业增长确定性强,发展前景广阔。
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