大联大诠鼎集团携手ST推出人形机器人执行器全链路方案

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大联大控股宣布,其旗下诠鼎携手意法半导体(ST)推出人形机器人执行器全链路方案。

图示1-大联大诠鼎携手ST推出的人形机器人系统级技术布局框架图

随着人形机器人从实验室走向规模化量产,执行器作为决定机器人灵活度、负载能力与动态响应的核心硬件,正面临小型化、高精度、低功耗与高可靠性的多重技术挑战。在此背景下,大联大诠鼎携手ST推出人形机器人执行器全链路方案,涵盖基于STM32的电机控制、MOSFET / 氮化镓(GaN)功率器件、STDRIVE栅极驱动器、STSPIN封装系统级电机驱动器,同时配套通信、惯性测量单元、传感器、以及PMIC芯片和DC/DC转换芯片等,适用于关节驱动、动力控制、信号感知与边缘运算等多个环节,旨在以高集成、易部署、可量产的完整技术生态,助力人形机器人企业加速产品落地与性能跃升。

图示2- 大联大诠鼎携手ST推出的人形机器人产品链路图

方案采用模块化系统架构,精准覆盖人形机器人三大核心执行场景。在灵巧手与微型精密关节领域,方案搭载STSPIN830/93X系列智能驱动芯片,配备微型化STM32G4 MCU,利用专利共享电流检测技术,可在仅4cm×4.5cm的单模块体积内实现双电机独立FOC矢量控制,达成高精度扭矩输出与极低发热。并且配合X-CUBE-MCSDK专业电机控制软件,客户可快速调校手指关节动作,有效解决微型执行器常见的精度漂移、热累积和动作卡顿问题。

图示3-大联大诠鼎携手ST推出的人形机器人灵巧手模块方案图

针对手臂、躯干及腿部中大功率关节,方案选用STSPIN32G4高级无刷电机控制器与POWERSTEP01高压智能驱动模块,支持5.5V至75V宽电压范围,最高耐受85V。STSPIN32G4内部集成STM32 MCU,实现驱动与控制一体化设计,可大幅简化外围电路;而POWERSTEP01集成高性能MOSFET,兼具过流、过压、过温多重保护机制,保障机器人走动、转体、负载操作等高强度动作的稳定性与安全性。同时搭配ST氮化镓功率器件,大幅提升功率密度,实现轻量化与高动力输出的双重突破。

图示4-大联大诠鼎携手ST推出的人形机器人机械臂的关节伺服模块方案图

在感知与边缘控制层面,方案整合了ST高精密IMU惯性传感器、三轴加速度计、电流检测放大器及隔离通信接口,实时采集位置、扭矩、温度与姿态数据,并回传至STM32MP2系列微处理器进行边缘计算,实现动作的实时校正与动态调节。这使得机器人不仅能精准执行指令,还能在复杂环境中自主适应,为人机协同作业奠定坚实基础。

此次大联大诠鼎携手ST推出人形机器人执行器全链路方案凭借高集成度、高稳定性、高适配性三大核心优势,成为人形机器人创新的理想之选。未来双方将持续深化合作,围绕高功率密度、智能感知与简化系统设计等方向,不断迭代升级,共同推动人形机器人向更轻便、更灵活、更智能的方向演进。

核心技术优势:

  • 高集成化设计大幅简化开发,一体化控制驱动芯片替代大量分立式组件,减少外围电路占板面积,降低客户硬件设计难度与物料成本,同时缩短产品研发与验证周期;
  • 高精度动态控制借助专利FOC算法与高带宽感知采集,确保执行器无抖动、无延迟,提升终端用户体验;
  • 宽场景适配与高可靠性支持严苛温度与电压波动环境,内置保护机制可覆盖工业作业、商业服务、家庭陪伴等多种应用场景,为规模化量产提供充分保障。

方案规格:

STSPIN32G4:

  • STM32 Cortex®-M4 + 三相驱动器;
  • 完全兼容STM32生态系统;
  • 支持六步换相及磁场定向控制(FOC),可有传感器/无传感器算法;
  • 内置Vcc降压转换器(200mA)及3.3V线性稳压器(150mA);
  • 电源电压VS=5.5V~75V,驱动能力I = 1A;
  • 主频170MHz,配备128KB闪存和32KB SRAM;
  • 2个16位ADC和4个12位DAC通道;
  • 支持I2C / UART / SPI / CAN接口,最多40个GPIO引脚;
  • 待机模式下功耗低;
  • 具备MOSFET漏源电压(VDS)监测保护功能;
  • 多达4个比较器和3个运算放大器;
  • 全面保护(欠压锁定UVLO、短路保护、过流保护OCP);
  • 可通过I2C接口进行完全配置;
  • 采用9mm×9mm QFN封装。

STM32G4系列:

  • 运行于170 MHz的32位Arm® Cortex®-M4内核(支持FPU和DSP指令);
  • 3种不同的硬件加速器:ART Accelerator™、CCM-SRAM程序执行加速器和数学运算加速器;
  • 丰富的高级模拟外设(比较器、运算放大器、DAC);
  • 支持硬件过采样的ADC(16位分辨率);
  • 具有纠错码(ECC)的双存储区Flash存储器(支持现场固件升级);
  • 安全的存储区;
  • 高分辨率定时器(版本2);
  • 具有供电功能的USB Type-C®接口以及物理层(PHY);
  • AES硬件加密。

STM32MP2:

  • 高配备双核Arm® Cortex®-A35和Cortex®-M33的STM32MP2系列微处理器;
  • 以太网交换机;
  • 支持TSN;
  • PCIe;
  • USB3;
  • LVDS、DSI和并行显示接口;
  • 摄像头接口(CSI、并行),内置图像信号处理器(ISP);
  • 该产品具有NPU加速器并能灵活地在CPU、GPU或NPU上运行AI应用,可提供先进的边缘AI能力;
  • 具有-40℃到125℃的结温范围,非常适用于工业和严苛环境。

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