成就機器人智慧之眼：MPS發(fā)布最新角度傳感器MAQ600A

    MPS芯源系統(tǒng)（NASDAQ代碼：MPWR）近日發(fā)布一款最新的角度傳感器MAQ600A，其高精度、高帶寬，小尺寸與靈活性，和機器人及靈巧手市場解決方案高度適配。

    隨著人工智能技術的發(fā)展，從踢不倒的機器狗，到春晚跳舞機器人，具身智能正越來越多的出現(xiàn)在公眾的視野，人形機器人、機器狗和靈巧手，作為具身智能的載體，未來將走進工廠、走入人們的生活，也將為人們的生活帶來翻天覆地的變化。

    在具身智能的本體中，運動能力和運動感知能力至關重要，人形機器人和機器狗如何控制自身的姿態(tài)，靈巧手在任務中如何做出精準的動作，具身智能感知自身運動的一個關鍵部件，就是隱藏在關節(jié)中的一顆小小的芯片——角度傳感器。

    作為機器人的"智慧之眼"，市場上的角度傳感器芯片眾多，那么MPS的磁角度傳感器MAQ600A是如何在機器人和靈巧手關節(jié)角度檢測方案中脫穎而出的？

    芯片特點

    1.   高精度：毫厘之間，掌控精準動作

    作為一款高精度的磁角度傳感器，MAQ600A 內(nèi)部集成了精密隧道磁阻 (TMR) 元件，RMS噪聲低于0.015°，幫助靈巧手實現(xiàn)高分辨率和重復定位精度，MAQ600A 在全工作溫度范圍內(nèi)誤差 (INL)低于0.6°，使用片上32點查找表進行用戶校準后，誤差小于0.1°，可配置為12位至15位分辨率的絕對角度輸出，保證靈巧手在全溫度范圍的絕對精度。

    2.   高帶寬：快速響應，捕捉瞬間變化

    MAQ600A還具備高帶寬的優(yōu)勢，在150Hz帶寬條件下具有14.8位分辨率，在13kHz帶寬下具有12.5位分辨率，此外，MAQ600A采用了延遲補償技術，延遲時間在±0.5us內(nèi)，可有效支持快速環(huán)路控制。

MA(Q)600A帶寬和精度的提升

    3.   小尺寸封裝：小巧身軀，構筑極致精巧

    MAQ600A采用小尺寸QFN-16(3mmx3mm)封裝，在靈巧手關節(jié)模組的狹小空間內(nèi)，既能降低軸向尺寸，使得靈巧手的結構更加緊湊，外形更加精巧，又能節(jié)約PCB布板面積，為其他組件節(jié)省寶貴的PCB空間，同時也降低了整體重量，提高靈活性和能源效率。

    4.   安裝靈活：隨心所欲，適配多種結構

    MAQ600A可檢測20mT至>100mT的寬磁場范圍，可供選擇的空間位置范圍大，同時支持軸端（在軸）和側(cè)軸（離軸）安裝配置，安裝方式靈活，結構設計不受限。此外，MPS提供便捷的在線仿真工具，為磁場設計提供精細指導。

MAQ600A在軸和離軸安裝

    5.   快速上手：多種套件，助力量產(chǎn)無憂

    MAQ600A配套了豐富的應用資源，除在線磁場仿真工具外，評估套件用于快速使用或評估產(chǎn)品，MPS還提供離軸校準的工裝平臺，可以兼容多種電機類型，支持光編校準和勻速自校準，搭配評估套件可以一鍵校準，助力客戶穩(wěn)定量產(chǎn)。

    6.   接口豐富：暢連無阻，兼容不同系統(tǒng)

    MAQ600A有多種接口可供選擇，包括用于數(shù)字角度讀取和芯片配置的串行外設接口(SPI)，用于數(shù)字角度讀取的同步串行接口(SSI)，脈沖數(shù)可配置為1–4096的增量ABZ正交編碼器接口，增量UVW編碼器輸出，脈寬調(diào)制(PWM)絕對輸出，支持多圈或速度輸出選項。

    應用介紹

    MAQ600A典型應用框圖

MAQ600A在靈巧手和機器人中的應用

    靈巧手的執(zhí)行器由電機、減速器和驅(qū)動板組成，電機輸出軸為高速端，轉(zhuǎn)速高出力小，減速器輸出軸為低速端，速度低出力大。通常高速端的角度傳感器用于電機控制，要在高帶寬下保持精度，低速端的角度傳感器用于關節(jié)位置記錄，要求體積小、精度高。MAQ600A高精度高帶寬的特性完美符合靈巧手的設計需求，小體積封裝和靈活的安裝方式能讓設計者擺脫結構限制，使用MAQ600A設計出更有競爭力的產(chǎn)品。

MAQ600A靈活的安裝方式

    主關節(jié)模組和靈巧手關節(jié)類似，也包括電機（高速端）和減速器（低速端），角度傳感器安裝在驅(qū)動板上，不同的是低速端可以來自減速器本身，也可以來自于單獨的齒輪組。通常，關節(jié)模組高速端精度要求很高，需要中空結構，磁碼盤的方案最為常見，但磁碼盤方案成本過高，市場迫切期望有低成本的替代方案出現(xiàn)。MAQ600A提供了不同的思路，在高速端，搭配多極磁環(huán)，MAQ600A可以實現(xiàn)高精度的角度檢測；在低速端，MAQ600A更能輕松滿足精度和尺寸要求。

MAQ600A主關節(jié)應用框圖

    應用資源介紹

    • 評估板：EVKT-MagAlpha-MagDiff

    • 測試板:TBMA600A-Q-LT-00A

    • 上位機：MagAlphaEvaluationApp

    • 磁場仿真工具：MagneticSensorSimulationTool

    • 應用說明和相關技術文章：

    • 磁性角度傳感器：分辨率說明

    • 側(cè)軸配置中的線性度：需要注意什么？

    • 使用MagAlpha™器件檢測BLDC轉(zhuǎn)子位置

    • 在偏軸安裝中使用MagAlpha™

    • 使用MagAlpha™器件替代光學編碼器

    • 如何為軸端安裝的MagAlpha™選擇合適的磁鐵

    • 使用MagAlpha使用MagAlpha串行接口的高級功能串行接口的高級功能

    • 參考案例：

    • 高帶寬磁性位置傳感器用例：精密機器人精密機器人

    • 聯(lián)系方式：如您對該產(chǎn)品感興趣，歡迎發(fā)郵件咨詢更多產(chǎn)品詳情。

    公司簡介：

    MonolithicPowerSystems,Inc.(MPS)是一家全球領先的半導體公司，專注于基于芯片的高性能電源解決方案。MPS的使命是減少能源和材料消耗，從各方面改善生活質(zhì)量。公司于 1997年由 CEOMichaelHsing成立，擁有三大核心優(yōu)勢：深厚的系統(tǒng)級知識、卓越而專業(yè)的半導體設計能力、專有的半導體工藝、系統(tǒng)集成技術及創(chuàng)新能力。這些綜合優(yōu)勢使 MPS能夠為客戶提供可靠、緊湊和單片集成的解決方案，使其產(chǎn)品更節(jié)能、更經(jīng)濟，同時也為我們的股東帶來持續(xù)的投資回報。