又有機(jī)器人采用氮化鎵

插播：英諾賽科、能華半導(dǎo)體、致能科技、萬年晶半導(dǎo)體、京東方華燦、鎵奧科技、鴻成半導(dǎo)體、中科無線半導(dǎo)體、銘揚(yáng)半導(dǎo)體、鎵宏半導(dǎo)體、鎵未來、 氮矽科技等企業(yè)已參編《2024-2025 氮化鎵（GaN）產(chǎn)業(yè)調(diào)研白皮書》，參編咨詢請聯(lián)系許若冰（hangjiashuo999）。

最近，“行家說三代半”發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)又出現(xiàn)了一個機(jī)器人關(guān)節(jié)模組采用氮化鎵的案例。

6月18日，香港科技大學(xué)發(fā)文稱，他們在6月14-15日舉辦了“香港科技大學(xué)（廣州）第三屆INNOTECH創(chuàng)科嘉年華”，本屆嘉年華匯聚了140余個頂尖科創(chuàng)項目，其中包括一個基于氮化鎵技術(shù)的機(jī)器人關(guān)節(jié)模組項目。

據(jù)介紹，這次活動中，香港科技大學(xué)的“機(jī)器人與自主系統(tǒng)學(xué)域（ROAS）”攜機(jī)器人參與了本屆創(chuàng)科嘉年華首次設(shè)立的“機(jī)器人樂動匯”及室內(nèi)展覽。該學(xué)校趙航教授的“高功率密度智能化機(jī)器人關(guān)節(jié)模組”采用了氮化鎵技術(shù)。

據(jù)介紹，該模組利用更高控制頻率和更快響應(yīng)速度的氮化鎵微伺服驅(qū)動器，更高功率密度的軸向磁通電機(jī)，并配套更大速比、更高效的復(fù)合行星齒的輪減速器，以及結(jié)合輕量化的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能控制算法，構(gòu)成高性能的機(jī)器人關(guān)節(jié)模組。

據(jù)了解，2024年6月，香港科技大學(xué)（廣州）舉行了“集成服務(wù)機(jī)器人研究所啟動儀式”。該研究所專注機(jī)器人技術(shù)研究，秉持香港科技大學(xué)（廣州）學(xué)科交叉融合的教育理念，旨在推動服務(wù)機(jī)器人核心技術(shù)的研發(fā)，致力于從感知、規(guī)劃、控制、執(zhí)行和交互五個關(guān)鍵維度提升機(jī)器人性能。

目前，除香港科技大學(xué)，也有不少公司在研發(fā)碳化硅相關(guān)的機(jī)器人方案。

據(jù)“行家說三代半”此前報道，中科阿爾法、中國“黑豹2.0”四足機(jī)器人、西門子、安川電機(jī)等廠商均已推出應(yīng)用于人形機(jī)器人的GaN電機(jī)驅(qū)動器。

據(jù)了解，人形機(jī)器人包含多個子系統(tǒng)，包括伺服控制系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)(BMS)、傳感器系統(tǒng)、人工智能控制等。將這些組件集成到人體尺寸大小的機(jī)器人中，同時確保其平穩(wěn)運(yùn)行，面臨著巨大的挑戰(zhàn)，尤其是在尺寸和散熱方面。

在這些子系統(tǒng)中，伺服控制系統(tǒng)的空間限制最為嚴(yán)格。與傳統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)相比，人形機(jī)器人使用的驅(qū)動系統(tǒng)對控制精度要求更高，并且必須滿足更嚴(yán)格的尺寸和散熱約束。在相同功率輸出下，基于氮化鎵(GaN)?的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)具有更快的控制速度、更低的開關(guān)損耗和更緊湊的設(shè)計，使其成為解決人形機(jī)器人驅(qū)動系統(tǒng)所面臨挑戰(zhàn)的有希望的解決方案。

基于這些優(yōu)勢，氮化鎵未來在機(jī)器人領(lǐng)域?qū)⒕哂袕V闊的市場前景，據(jù)介紹為了實現(xiàn)類似人類的運(yùn)動范圍，人形機(jī)器人通常使用大約40?個永磁同步電機(jī)?(PMSM)?及其相應(yīng)的控制系統(tǒng)。這些電機(jī)分布在機(jī)器人的各個身體部位，包括頸部、軀干、手臂、腿部、腳趾等。

本文發(fā)自【行家說三代半】，專注第三代半導(dǎo)體（碳化硅和氮化鎵）行業(yè)觀察。