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近日，中科阿爾法科技有限公司發(fā)布了一款基于氮化鎵（GaN）驅動的機器人關節(jié)模組（型號：ZK-RI0--PRO--B）。

該模組采用氮化鎵高電子遷移率功率芯片，在高能量轉換效率與低溫升較比上一代機器人關節(jié)采用硅基MOS管具有明顯優(yōu)勢。更高的開關頻率2MHz可實現(xiàn)99.2%能量轉換效率，同時支持10ns級快速開關特性（較傳統(tǒng)Si基MOS管方案提升40%），溫升ΔT≤25K@滿載）。尤其在能效與散熱方面表現(xiàn)突出，使得人形機器人在長時間工作過程中能夠保持較低的能耗和穩(wěn)定的溫度，從而提高了機器人的續(xù)航能力和穩(wěn)定性。關節(jié)過熱？續(xù)航不足？揭示電機技術新挑戰(zhàn) 。4月19日全球首場人形機器人半程馬拉松北京亦莊舉辦，通過本次比賽，機器人產業(yè)發(fā)展需要重點解決的技術短板更加清晰明確。例如出現(xiàn)關節(jié)過熱導致性能衰減或摔倒、動平衡能力不足、需多次換電等問題，為后續(xù)產業(yè)發(fā)展指明方向

內置中科無線半導體AI ASIC具身機器人動力系統(tǒng)芯片家族關節(jié)系列“GaN陣列驅動器芯片”，具有250Hz高頻神經反射與5ms全鏈路時延，這對于人形機器人實現(xiàn)快速、精準的動作控制至關重要。高頻神經反射能夠確保機器人在復雜環(huán)境中迅速做出反應，而低時延則保證了動作的流暢性和連貫性。該技術通過物理3D建模與多模態(tài)傳感器數(shù)據融合輸出的陣列控制信號在5ms的時間同時控制機器人數(shù)十個關節(jié)，不但保持了機器人在高速運動過程中的穩(wěn)定性，還大幅縮短了機器人的研發(fā)訓練時間。該關節(jié)模組技術無疑將加速了“機器人物理運動控制模型”向標準化，通用化方向發(fā)展。

采用了中科無線半導體AI ASIC芯片定制化設計，集成AM數(shù)字驅動、GaN陣列、ADC 17bit磁編碼多源傳感器，創(chuàng)新的CPWM算法采用相位偏移調制及混沌脈寬技術，將等效開關頻率提升至4倍基頻，自適應死區(qū)補償消除GaN諧波畸變和自研的曼徹斯特編碼即時通信接口，多路并行通信，較比傳統(tǒng)CAN通信串接方法，通過列隊消息發(fā)送，容易引起MCU計算資源不足，加上關節(jié)過熱引進MCU重啟和停止工作，導致機器人在行走過程，某個關節(jié)失去電動勢，導致姿態(tài)不穩(wěn)定和摔倒。

該關節(jié)模組采用了低成本的行星減速機方案，在成本得到大幅降低同時其性能得到大幅提升。中科阿爾法持續(xù)深耕機器人動力系統(tǒng)組件的研發(fā)，為全球機器人產業(yè)提供低成本、低延時、低功耗、高性能的解決方案，推動具身智能產業(yè)鏈健康發(fā)展。ZK-RI 80-40-PRO-101-B現(xiàn)已開放訂購，適用于工業(yè)機器人、具身機器人及特種寬溫機器人設備等智能傳動領域。