工业机器人驱动装置，工业机器人新型驱动有哪些?
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|电子爱好者网报道（文/李宁远）在这个系列中，我们看了很多工业机器人的驱动芯片。然而，这些还远远不能满足国内对工业机器人的巨大需求。随着国内工业机器人领域参与者的增多，机器人厂商尤其是国内协作机器人厂商都在寻找最合适的主控芯片。到目前为止提到的系列包括配备强大核心的系列、配备强大通信能力的系列以及集成先进视觉的系列，使得机器人不再是制造商的单一决定因素，往往需要考虑扩展功能并控制整个系统系统。上次我们重点分析了具有强大工业通信功能的机器人驱动芯片，这次我们将介绍一些市场份额相同且性能极高的驱动芯片。
SAM S7x/E7x系列Microchip的产品阵容极其丰富，不仅包括PIC、AVR、SAM系列，还包括用于控制各种电机外设的FPGA，国内很多机器人公司均采用这些系列。除了用于各种步进和BDC电机的芯片外，SAM系列高性能MCU在多轴运动控制方面一直非常独特。
（来源：Microchip）这是独一无二的，因为SAM S70 和E70 使用300MHz Arm Cortex-M7 内核，这在多轴控制中相对较少。一般来说，M4加上DSP数据处理指令足以满足工业机器人的多轴运动控制。考虑到扩展能力，只需添加FPGA 就足以满足大多数现代工业机器人应用的需求。选择M7 的关键是为您的项目提供终极性能。 SAM S70 和E70 确实具有极致的性能。 S70在主频较高的同时，还配备高达64KB的紧耦合核心内存，可快速驱动FOC控制。为了实现终极速度，S70 使用一对2 Msps 双采样12 位ADC 引擎。结合先进的模拟外设、16位PWM和16位定时器，S70让您轻松实现高性能多轴和双电机控制。 E70与上一期的工业通讯主题挂钩。 E70继承了S70的所有高端性能，并在高性能控制的基础上添加了IEEE-1588以太网和CAN FD连接选项。对于最复杂的实时控制，E70可以使用QSPI接口添加LAN9252 EtherCAT从控制器，实现基于EtherCAT的高性能电机控制。
Layerscape多核通信处理器系列NXP的运动控制和机器人解决方案在计算性能、内置连接和低延迟方面拥有丰富的经验，并且精通多轴运动控制和机器人应用。 Layerscape 多核通信系列是恩智浦用于机器人多轴运动控制应用的旗舰处理器。
（来源：NXP） 该系列采用双核/四核SoC，有的选择ARM A53，有的选择A72，计算性能毋庸置疑。该系列中的所有处理器均包含连接选项，可实现运动控制和机器人应用所需的低延迟和低抖动。多核通信处理器的代表产品有两款：LS1046A和LS1026A。集成四核(LS1046A) 和双核(LS1026A) 64 位Arm Cortex-A72，具有数据包处理加速和高速外设。四个CPU 作为四核集群运行，并共享一个单线程核心，具有2 MB 二级缓存、32 KB 一级数据缓存和48 KB 一级指令缓存，运行频率高达1.8 GHz。该系列中的两个采用分层互连技术，工作频率高达700 MHz。 LS1046A 超过32,000 CoreMark 的卓越性能可与10 Gb 以太网、第三代PCIe、SATA 3.0、USB 3.0 和QSPI 接口相结合，使其成为多轴控制的理想选择。除了硬件本身足够强大之外，NXP还提供了Xenomai Linux这样的实时开源操作系统，以增强机器人动作的确定性和实时性。
ADI CM4xx系列ADI的限时同步运动系统具有高位置控制精度和低延迟，这是真实机器人驾驶体验的关键点。对于自由度更高、机器吞吐量更大的机器人来说，毫无疑问，伺服驱动响应时间更快、轴同步更精确的驱动控制芯片将非常受欢迎。
（来源：ADI） ADI 的ADSP-CM4xx 混合信号控制处理器系列采用ARM-Cortex M4 处理器内核，集成了高精度ADC、数字加速器和滤波器、SRAM 和闪存以及丰富的外设。适应要求高。 -多轴机器人控制应用的时间控制和模拟转换。当然，Analog Devices 拥有广泛的产品，包括MCU 和DSP，可用于控制工业机器人的运动。仅考虑控制，CM407F-A 在CM4xx 系列中尤其引人注目。 CM407F混合信号控制处理器集成了双通道精密16位ADC，具有240MHz M4处理器内核、384KB SRAM存储器、2MB Flash存储器，并针对光伏（PV）逆变器控制、电机控制等进行了优化。嵌入式控制应用、加速器和外设。内核中集成的浮点运算可支持高级编程模型和复杂算法，并采用双通道16位ADC进行精密电机闭环控制。不用说，ADI的ADC模块无漏码，11+ENOB，转换速度高达380ns，强大而优秀的性能无需介绍。为了更好地解决智能控制问题，CM407F-A增加了先进的PWM和定时器功能，有效改善了转矩脉动和电机性能。为了更方便地扩展未来的机器人应用，该系列提供16位异步存储器，可连接外部SRAM或FPGA。随着工业机器人性能的提升和功能的扩展，智能驾驶能力进一步提升。
总结工业机器人中的运动控制已经从最基本的开/关定速电机发展到机器人技术中复杂的多轴伺服驱动器。高性能机器人控制芯片层出不穷，并快速发展和更新。下一次，我们就仔细看看哪些国产芯片大显身手。