應(yīng)用相關(guān)和用戶(工程)相關(guān)的幾個不同趨勢共同推動了嵌入式運動控制的發(fā)展。甚至在最近出現(xiàn)的物聯(lián)網(wǎng)和IIoT邊緣設(shè)備之前，這些趨勢中的許多已經(jīng)發(fā)生了。大家有任何電機相關(guān)的問題都可以跟我后臺私信交流。

同時增加的小型化、集成和自動化即是最重要的趨勢之一，也是影響如此之多的其他趨勢之一。它們是系統(tǒng)、組件和組件的日益小型化和集成，同時也在實現(xiàn)自動化。這也適用于外形系數(shù)非常小的新型微型電機。根據(jù)P&M市場研究報告，對步進電機的需求總體上繼續(xù)上升，部分原因是對微型電機的需求上升。該報告稱，盡管工業(yè)機械一直是步進電機最大的細分市場，但它們在醫(yī)療設(shè)備、臺式機制造或家庭自動化領(lǐng)域的應(yīng)用日益增多，將推動到2023年的市場增長。 這種趨勢所支持的其他應(yīng)用程序包括3D打印和面向消費者的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。后者包括連接的家庭設(shè)備，如智能家居系統(tǒng)的窗簾、百葉窗和攝像頭;環(huán)境控制，如連接的恒溫器;電器;機器人;無人機;汽車;以及需要步進電機的消費類設(shè)備。對于可穿戴設(shè)備，一些例子是小型便攜式胰島素泵，包含小型步進電機，也需要有線或無線接口，電池驅(qū)動，以及虛擬現(xiàn)實護目鏡。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)培育

IIoT促進的互聯(lián)性日益增強：網(wǎng)絡(luò)正在增長、帶寬在增長。包括互聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的所有網(wǎng)絡(luò)上交換的信息量都在增加。全球半導體和技術(shù)公司正將最大的精力放在網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心和高帶寬通信技術(shù)的解決方案上，滿足全球電信和媒體、工業(yè)控制應(yīng)用以及汽車和家庭網(wǎng)絡(luò)的需求。 為了跟上這一發(fā)展，需要更多的智能系統(tǒng)，包括運動控制和驅(qū)動解決方案在網(wǎng)絡(luò)邊緣的標準化API和標準接口，使這些系統(tǒng)能夠相互理解和溝通。 人工智能在算法方面是一種趨勢，在軟件和專用硬件方面，它產(chǎn)生了根本性的變化。人工智能允許智能和機器自主，它允許系統(tǒng)根據(jù)其可用的“信息”進行決策，而無需人工控制，它允許學習、自適應(yīng)機器，機器交互。 由于人工智能的出現(xiàn)，新的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒃趲啄陜?nèi)成為商品，如工廠和醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域的先進機器人、運輸和交付行業(yè)或玩具。然而，要真正與真實的物理世界互動，將數(shù)字信息轉(zhuǎn)化為物理運動(反之亦然)，需要基于人工智能的系統(tǒng)需要智能執(zhí)行器。這種智能執(zhí)行器是嵌入式運動控制系統(tǒng)的例子。 嵌入式運動控制不僅意味著使用嵌入式系統(tǒng)來完成運動控制任務(wù)，或者在高度集成的微芯片中實現(xiàn)電機和運動控制功能。嵌入式運動控制意味著不僅僅是電機控制。它是指整個運動控制系統(tǒng)的微型化。

嵌入式運動控制示例

運動控制的設(shè)計不再是困難或復雜的：相反，它已經(jīng)成為一組主流功能，簡單的就象搭積木一樣，幫助設(shè)計師降低成本。我們現(xiàn)在可以根據(jù)工程師的具體應(yīng)用需求，將功能和模塊通過物理地(電機、傳感器、外殼、物理接口)和邏輯地(算法、通信堆棧、專用硬件加速器)方式結(jié)合在一起。 Trinamic的智能步進控制器+驅(qū)動IC系列，如TMC5130/TMC5160集成電機驅(qū)動器和運動控制器IC，可以增加集成和實現(xiàn)小型化。TMC5072甚至可以直接用一顆IC中驅(qū)動兩個電機。TMC8670專用Ethercat運動控制器IC具有最高的集成度，它是系統(tǒng)芯片(SoC)，內(nèi)置現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)和一個真正的MCU，包括EtherCAT實時總線接口、協(xié)議棧和伺服電機控制。

審核編輯：湯梓紅