Microchip推出无磁化关节感知与控制一体化解决方案
在机器人关节设计中，磁场干扰一直是个棘手的问题。传统的磁编码器在面对谐波减速器或力矩电机产生的杂散磁场时，常常导致角度测量失准，出现“跳码”现象，严重影响系统稳定性。同时，磁性传感器的使用也对结构设计形成限制，尤其在空心杯电机布线时面临诸多难题。此外，精度与成本之间的平衡也难以兼顾。
针对这些挑战，Microchip推出了全新的无磁化关节感知与控制一体化解决方案。该方案仅需一颗LX34070电感式位置传感器，搭配dsPIC33AK32MC102控制器，即可实现位置检测、关节控制与安全防护功能的集成化处理。借助这一方案，机器人系统不仅重量更轻、体积更小，同时在安全性方面也得到显著提升。
技术亮点解析
LX34070无磁电感式位置传感器
该器件内部可生成1.5至6 MHz的激励信号，通过驱动PCB初级线圈产生交变磁场。
差分Sin/Cos输出设计可有效抵御杂散磁场干扰，无需额外屏蔽结构。
通过对次级线圈的差分电压比进行计算，可得出绝对角度信息。
若采用双LX34070构建内外环“游标”算法，还可进一步提升检测精度。
dsPIC33AK32MC102机器人专用DSC控制器
该控制器配备32位DSP引擎及最高40 MSPS的12位ADC，可直接采集LX34070的模拟差分输出。
4组独立的高分辨率（2.5 ns）HRPWM通道支持硬件死区控制、故障保护及1微秒级电流环响应。
内置三路100 MHz轨对轨放大器与三路5 ns分辨率的12位DAC调制比较器，使关节电机的闭环控制操作更加高效。
符合IEC 61508标准和ASIL-B安全等级的诊断库，具备上电自检、时钟监控和闪存ECC功能，确保系统运行安全。
多样化应用场景，显著提升能效比
- 协作机器人关节：系统厚度减少达40%，手臂更紧凑，无需外置旋转变压器，单个关节成本降低超过30%。
- 人形机器人旋转及直线模组：高集成度设计满足高速动态响应和轻量化需求。
- 医疗手术机械臂：采用无磁材料，可兼容MRI环境，符合ASIL-C诊断标准，满足医疗安全要求。
- 四足或双足机器人：结合100 kHz电流环与低惯量目标盘，实现高于500 Hz的力控带宽，适用于复杂动作如跳跃和奔跑。
完善的开发支持
Microchip提供EV39W84A评估工具包，包含LX34070线圈板，帮助开发人员快速验证解决方案，实现高精度的关节感知与控制。
Microchip新一代无磁化关节感知与控制一体化方案，为机器人行业带来了更轻、更薄、更安全的智能化发展方向。无论是在工业、医疗还是服务机器人领域，该方案都展现出显著的技术优势与应用潜力。