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机器手臂马达控制需求增 MCU业者迎利多

文章出处:凯福机电作者:admin发表时间:2015-03-24 11:14:39
 机器手臂已开始在智慧工厂的产线上发挥重要功能,其可取代人工进行焊接、涂装及装配等流程,达到更经济、快速和准确完成标准的常规作业;而随着机器手臂日益受到重视,在机器手臂马达控制中担当重任的微控制器(MCU),亦可望跟着受惠。
    意法半导体大中华暨南亚区产品行销经理杨正廉表示,工业型机器人应用前景看好,因此在机器人马达控制中担当重任的MCU将可明显受惠。
    意法半导体(ST)大中华暨南亚区产品行销经理杨正廉表示,由于工厂产线上单一具机器人或是机器手臂,通常涉及多种运作机制,彼此虽各司其职但也要互相协调,因此内建于机器人中的控制器或处理器身负重任,可望搭上此波工业自动化风潮的顺风车快速成长。
    杨正廉进一步指出,在多种控制器或处理器中,又以MCU的市场前景最为可期。他解释,虽然MCU的处理效能比不上微处理器(MPU)、数位讯号处理器(DSP)或是现场可编程闸阵列(FPGA)等元件,不过由于目前智慧工厂产线上的机器人多以机器手臂为主,高精度、大型且完全拟真人的机器人还不普遍,而机器手臂注重的是马达控制效能,因此已在马达控制领域占有一席之地的MCU将最直接受惠。
    据了解,机器人系统的自由度(Degrees of Freedom, DOF)高低取决于移动关节数目,关节数愈多,自由度越高,位移精准度也愈出色,然所须使用的马达数量就相对较多;换言之,愈精密的工业型机器人,其内建的马达数量愈多,也意味着控制器或处理器的数量将相应增加。
    因此杨正廉表示,工业型机器人市场需求愈旺,对MCU业者来说商机也愈大;以单支机器手臂为例,其内建的控制器平均约有八成为MCU,剩下的才是MPU等高效能处理器。
    为满足机器人马达控制应用,MCU业者除须提供易开发的嵌入式平台、设计工具及通用软体外,更要建立好MCU周边完善的通讯环境,亦即MCU须能处理各种工业通讯协议,包括控制区域网路汇流排(CAN BUS)、通用序列汇流排(USB)、序列周边介面汇流排(SPI)、乙太网路、无线区域网路(Wi-Fi)、蓝牙(Bluetooth)等基本通讯。
    另一方面,MCU运算效能亦须与时俱进。杨正廉指出,目前MCU的平均效能约介于80~100DMIPS之间,高阶MCU则上看200DMIPS,而为了助力工业型机器人的控制效能、精准度不断提升,未来MCU业者的首要开发目标是将效能提升至300~400DMIPS,同时持续优化周边元件的性能,如将类比数位转换器(ADC)从主流的12位元逐渐汰换成16位元;此外,也要戮力改善对周边开发环境的IP支援。
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