Microchip推出创新无磁关节感知与控制解决方案
在机器人关节设计中，磁场干扰问题一直是困扰工程师的难题。传统磁编码器在面对谐波减速器和力矩电机等设备产生的杂散磁场时，角度测量常出现“跳码”现象，误差较大，影响系统稳定性。此外，磁性传感器对结构布局提出较高要求，例如空心杯电机的穿线操作受限，精度与成本之间也难以取得平衡。
Microchip推出的全新“无磁”关节感知与控制一体化解决方案，旨在打破这一技术瓶颈。该方案结合LX34070电感式位置传感器与dsPIC33AK32MC102控制器，实现从位置检测、关节控制到安全防护的全流程集成。通过该方案，机器人关节可实现更轻、更薄和更高安全性的设计目标。
技术亮点详解
LX34070 无磁电感式位置传感器
- 内置激励信号源，可在1.5至6 MHz频率范围内驱动PCB初级线圈，产生交变磁场。
- 采用差分Sin/Cos输出结构，有效抵御杂散磁场干扰，无需额外屏蔽措施。
- 通过次级线圈的差分电压比计算绝对角度，提升测量精度。
- 可配合两个LX34070芯片实现内外环“游标”算法，进一步增强检测性能。
dsPIC33AK32MC102 机器人专用数字信号控制器（DSC）
- 搭载32位DSP引擎与最高40 MSPS的12位ADC，可直接采集LX34070的模拟差分输出。
- 配备四组2.5 ns分辨率的高精度PWM模块，支持硬件死区、故障保护及微秒级电流环响应。
- 集成三路100 MHz轨对轨放大器和三路5 ns分辨率的12位DAC比较器，简化关节电机闭环控制设计。
- 内置符合IEC 61508与ASIL-B标准的诊断库，支持上电自检、时钟监控和闪存ECC校验，确保系统运行安全。
多样化应用场景
Microchip的无磁技术适用于多种机器人平台，助力降本增效：
- 协作机器人关节：方案厚度降低达40%，手臂更纤细，无需外置旋转变压器，单关节成本降低30%以上。
- 人形机器人旋转及直线模组：高集成度设计兼顾高动态响应与轻量化需求。
- 医疗手术机械臂：采用无磁材料，可与MRI设备兼容，满足ASIL-C安全等级要求。
- 四足或双足机器人：具备100 kHz电流环与低惯量目标盘设计，实现超过500 Hz的力控带宽，适用于跳跃与奔跑等复杂运动。
开发支持全面
Microchip为开发者提供EV39W84A评估工具包，内含LX34070线圈板与90度旋转测试模块，帮助快速验证无磁感知与控制方案，加速高精度关节系统的开发进程。
凭借这一创新方案，Microchip助力机器人行业迈向更轻、更薄和更安全的智能时代。如需了解更多信息或获取技术资料，欢迎访问Microchip官方平台。