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

主控芯片廠商對國內(nèi)市場機器人市場發(fā)展有什么樣的看法，主控芯片廠商在機器人應(yīng)用上有怎樣的布局和計劃，電子發(fā)燒友網(wǎng)就相關(guān)問題與極海半導(dǎo)體進行了交流。

機器人新藍海，布局要趁早

工業(yè)機器人、移動機器人以及服務(wù)機器人，作為機器人品類下三個快速增長的系列，不論是市場應(yīng)用前景還是技術(shù)升級趨勢都預(yù)示著機器人產(chǎn)業(yè)正迎來發(fā)展新機遇期，這將給國內(nèi)做主控芯片的廠商創(chuàng)造不少的商機，不少國產(chǎn)芯片廠商對機器人應(yīng)用市場的潛力都十分看好。

極海APM32工業(yè)級MCU在中高端工控應(yīng)用市場成名已久，其中工業(yè)級APM32F103系列、高性能工業(yè)級APM32F407系列兼顧高運算、高實時、易用性等特性，已廣泛應(yīng)用于電機控制、機械臂、機器人伺服控制系統(tǒng)等機器人應(yīng)用中。在機器人芯片市場布局上，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)機器人市場，助力國產(chǎn)機器人實現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)的攻關(guān)與應(yīng)用。

國內(nèi)一流的MCU廠商已經(jīng)預(yù)見了機器人應(yīng)用可期的未來，早早落子這個新藍海市場開始布局。

競爭加劇的主控芯片市場MCU仍站立潮頭

早期的機器人主控芯片市場，因為關(guān)節(jié)驅(qū)動的需求相對比較標(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)勢相對來說是比較明顯的。隨著機器人需求升級，主控芯片市場從MCU一家獨大到現(xiàn)在FPGA、DSP也越來越火，F(xiàn)PGA與DSP在很多機器人主控中發(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，但更高性能和集成度更高的MCU將仍然是機器人主控制器的主流方案。“與其說是擠壓各自市場空間，不如說是相輔相成，共同發(fā)展?！睒O海半導(dǎo)體認為MCU、DSP、FPGA單打獨斗的傳統(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，三者的融合與互補同樣也是機器人未來發(fā)展的必然技術(shù)趨勢。機器人主控芯片需求高增長態(tài)勢下，MCU、DSP、FPGA雖然競爭激烈但也在互相融合。機器人自主化、信息化、網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展趨勢下的主控需求會促進三者在功能上相互補充。

多品類機器人推動MCU多元化應(yīng)用

目前市場上主流的中高性能通用伺服驅(qū)動器，一般功能性能強調(diào)對標(biāo)安川、松下等日系驅(qū)動，既對性能有要求，也強調(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展性。在極海半導(dǎo)體的高性能機器人伺服控制系統(tǒng)方案中，采用的就是MCU+FPGA異構(gòu)架構(gòu)來兼顧高能效運算與拓展性，其中基于ARMCortex-M4內(nèi)核的MCU負責(zé)通訊處理、系統(tǒng)母線監(jiān)測和溫度監(jiān)測等、人機交互界面驅(qū)動等功能，F(xiàn)PGA負責(zé)邏輯處理和運動控制等功能，實現(xiàn)對整個伺服系統(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)機器人市場的多元化應(yīng)用需求。

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

機器人與MCU避不開的話題——國產(chǎn)化

機器人國產(chǎn)化是一個說了很多年的話題，機器人國產(chǎn)化和MCU國產(chǎn)化可謂是息息相關(guān)。長期以來我國工業(yè)機器人市場基本上被以四大家族為代表的國外機器人品牌占據(jù)，國產(chǎn)品牌機器人占比很低，但隨著國產(chǎn)機器人品牌的崛起，國產(chǎn)MCU主控芯片的市場份額正在逐步擴大。

對于機器人應(yīng)用里國產(chǎn)MCU主控芯片的實力以及前景，極海半導(dǎo)體對國產(chǎn)機器人主控芯片的前景還是很看好的，“早在幾年前國內(nèi)市場已將突破核心技術(shù)作為科技發(fā)展重要方向，當(dāng)前我國自主品牌的控制器、伺服電機相關(guān)技術(shù)已基本滿足市場需求，且各企業(yè)也在針對機器人應(yīng)用中的痛點，通過集成等方式對MCU進行專項能力的補足”。

國產(chǎn)機器人與國產(chǎn)主控芯片，都處在一個不斷推陳出新的時期，二者相互響應(yīng)，形成了良好的正反饋。不僅是國產(chǎn)主控芯片的進步推動了機器人的國產(chǎn)替代，機器人這一個快速發(fā)展的行業(yè)反過來也推動著國產(chǎn)MCU的創(chuàng)新。

寫在最后

隨著工業(yè)機器人的發(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越高，國產(chǎn)主控芯片廠商相繼推出更高主頻更高算力的機器人芯片以及各類異構(gòu)芯片來適應(yīng)機器人智能化發(fā)展。隨著更先進工藝和更高性能內(nèi)核的主控MCU更先進工藝和更高性能內(nèi)核的主控MCU芯片問世，機器人主控性能又將被推上另一個新高度。