電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文 / 吳子鵬）?根據(jù) GGII 預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，2024 年全球人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 10.17 億美元，預(yù)計(jì)到 2030 年將激增至 150 億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率超 56%。當(dāng)前，人形機(jī)器人正處于高速增長(zhǎng)的爆發(fā)期，智能化與安全性成為技術(shù)發(fā)展的核心方向，也是產(chǎn)業(yè)突破面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。?

在電子發(fā)燒友網(wǎng)《人形機(jī)器人的電機(jī)控制和傳感器》專題中，國(guó)民技術(shù)指出，人形機(jī)器人對(duì)芯片在高性能、低功耗、集成度、封裝尺寸、通信速度及安全性等多方面均有較高要求。針對(duì)這些需求，國(guó)民技術(shù)憑借 20 余年設(shè)計(jì)與量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，聚焦 “通用 + 安全”，創(chuàng)新研發(fā)布局通用 MCU、安全芯片、無線射頻、電源管理等技術(shù)與產(chǎn)品。具體而言，國(guó)民技術(shù)提供基于 Arm? Cortex?-M4F、Arm? Cortex?-M7 內(nèi)核的高性能 MCU 產(chǎn)品；基于 Arm? Cortex?-M4F 內(nèi)核的低功耗 MCU 產(chǎn)品，以及電量計(jì) / AFE 產(chǎn)品；在通信方面支持 USB HS OTG/CAN-FD/EtherCAT 等高速 I/F；在封裝方面，系列產(chǎn)品涵蓋傳統(tǒng)與先進(jìn)的封裝類型。?

更高效的電機(jī)控制?

人形機(jī)器人的控制架構(gòu)可類比人類神經(jīng)系統(tǒng)，分為大腦（決策層）、小腦（運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)層）、關(guān)節(jié)（執(zhí)行層）、末端（交互層）四大層級(jí)。其中，大腦和小腦主要承擔(dān)決策和控制協(xié)調(diào)任務(wù)；關(guān)節(jié)負(fù)責(zé)將控制指令轉(zhuǎn)化為物理運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)肢體靈活性與負(fù)載能力；末端則負(fù)責(zé)直接與環(huán)境交互，完成抓取、操作等具體任務(wù)。?

要實(shí)現(xiàn)智能化的人形機(jī)器人，不僅需具備強(qiáng)大的大腦和小腦，還需靈敏、高效的關(guān)節(jié)和末端，而相當(dāng)一部分功能的實(shí)現(xiàn)依賴于電機(jī)驅(qū)動(dòng)。國(guó)民技術(shù)認(rèn)為，相比傳統(tǒng)電機(jī)控制，人形機(jī)器人對(duì)電機(jī)控制在精度、通信響應(yīng)速度、小型化等方面有著特殊要求。國(guó)民技術(shù)基于 Arm? Cortex?-M4F、Arm? Cortex?-M7 內(nèi)核的高性能 MCU 具有 100ps 級(jí)別的 PWM 精度，集成了 EtherCAT 等高速 I/F。通過片內(nèi)總線集成 EtherCAT，可達(dá)到更快的數(shù)據(jù)訪問速度，縮短電控的響應(yīng)時(shí)間。這些增強(qiáng)特性在伺服控制、編碼器等關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用中具有顯著優(yōu)勢(shì)，尤其適用于人形機(jī)器人的電機(jī)控制。?

在需要邊緣 AI 的人形機(jī)器人關(guān)節(jié)和末端方案中，國(guó)民技術(shù)提供高算力的 M4、M7 產(chǎn)品。在具體的方案里，電機(jī)控制約占用 20% 的算力，仍有約 80% 的算力可用于端側(cè) AI 算法運(yùn)行，從而在前端執(zhí)行一些離線 AI 算法。目前，國(guó)民技術(shù)正推進(jìn)關(guān)節(jié)模塊方案的開發(fā)，以及離線 AI 資源的分析與優(yōu)化。?

未來，人形機(jī)器人將適配更多使用場(chǎng)景，需求數(shù)量將大幅攀升。國(guó)民技術(shù)的 MCU 產(chǎn)品已在關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)、編碼器、驅(qū)動(dòng)模組網(wǎng)關(guān)、激光檢測(cè)模組、IMU 模塊、舵機(jī)等場(chǎng)景進(jìn)行相關(guān)布局，助力人形機(jī)器人在更擬人化、人性化方面進(jìn)一步發(fā)展。后續(xù)，國(guó)民技術(shù)將在靈活性、集成度等方面實(shí)現(xiàn)更大提升，通過傳感 + 計(jì)算 + 動(dòng)作一體化方案實(shí)現(xiàn)本地高效處理，進(jìn)一步推動(dòng)電控芯片向更高集成度發(fā)展，以減小 PCBA 面積并提高響應(yīng)的實(shí)時(shí)性。?

更安全的方案實(shí)現(xiàn)?

如前所述，人形機(jī)器人追求智能化的前提是確保系統(tǒng)的安全性，這包括功能上的可靠性與信息安全兩個(gè)方面。?

在功能可靠性方面，人形機(jī)器人全身數(shù)百個(gè)零部件需經(jīng)過嚴(yán)格測(cè)試，并且人形機(jī)器人整機(jī)在進(jìn)行整機(jī)測(cè)試前，需通過單腿負(fù)重、多關(guān)節(jié)耐久性等分項(xiàng)測(cè)試。此外，《人形機(jī)器人分類分級(jí)應(yīng)用指南》明確了 L1-L4 技術(shù)等級(jí)和 G1-G5 智能化階段，規(guī)范了開發(fā)與應(yīng)用。?

在信息安全性方面，國(guó)民技術(shù)指出，人形機(jī)器人作為高度集成且交互復(fù)雜的智能硬件設(shè)備，其信息安全需要進(jìn)行深層次、多維度的保護(hù)。涵蓋硬件安全、數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全、身份與訪問控制、軟件安全、物理交互安全、AI 模型安全、供應(yīng)鏈安全、合規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)、生態(tài)安全、倫理與社會(huì)責(zé)任等多個(gè)領(lǐng)域。?

國(guó)民技術(shù)擁有國(guó)內(nèi)首個(gè)企業(yè)級(jí)安全攻防實(shí)驗(yàn)室，是國(guó)內(nèi)最早的安全芯片廠商之一。公司匯聚了業(yè)內(nèi)大量經(jīng)驗(yàn)豐富的安全專家，具備強(qiáng)大的供應(yīng)鏈能力和豐富的量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。公司研發(fā)的安全產(chǎn)品/方案具有高安全性、可靠硬件、Turn-key 解決方案、完善安全平臺(tái)等特點(diǎn)，并通過了第三方機(jī)構(gòu)全面的安全資質(zhì)認(rèn)證（包括商密二級(jí)、ITSEC EAL5+、CC EAL4 + 等），能夠有效解決人形機(jī)器人涉及的硬件安全、數(shù)據(jù)安全、身份與訪問控制、軟件安全、AI 模型安全等安全問題，為人形機(jī)器人、具身智能、隱私計(jì)算等應(yīng)用安全保駕護(hù)航。?

結(jié)語?

在人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)爆發(fā)的進(jìn)程中，國(guó)民技術(shù)以 “通用 + 安全” 雙輪驅(qū)動(dòng)，為智能機(jī)器人的核心控制系統(tǒng)提供了關(guān)鍵支撐。其基于高性能 MCU 與安全芯片的技術(shù)布局，不僅滿足了人形機(jī)器人在電機(jī)控制精度、響應(yīng)速度及集成度上的嚴(yán)苛要求，更通過深層次的信息安全架構(gòu)，為人形機(jī)器人的可靠性與智能化發(fā)展筑牢安全屏障。

從關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)到邊緣 AI，從硬件防護(hù)到數(shù)據(jù)安全，國(guó)民技術(shù)正憑借 20 余年的技術(shù)積累與創(chuàng)新能力，推動(dòng)人形機(jī)器人向更靈活、更安全、更人性化的方向進(jìn)化。隨著行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的逐步完善與應(yīng)用場(chǎng)景的持續(xù)拓展，國(guó)民技術(shù)的技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)協(xié)同，有望成為加速人形機(jī)器人普及的核心推動(dòng)引擎。?