人形机器人的高速演进，让机器人末端执行从“简单夹取”迈入“精细交互”新阶段。高自由、高灵敏、高集成的机器人灵巧手正在成为市面主流。中微半导体（深圳）股份有限公司（以下简称：中微半导 股票代码：688380）针对传统机器手的分立驱动方案所导致的缺点，推出基于CMS32M6513A芯片的高集成FOC灵巧手方案，方案将主控、预驱、MOSFET、LDO等集成于超小尺寸内，实现力矩、电流、速度、位置四闭环精准控制，以单芯片解决方案，为客户提供更高算力、更小体积的高稳定灵巧手核心硬件支持。
机器人多指灵巧手作为高复杂度、高灵活性的机器人末端执行器，依托优异的手内精细操纵能力，与传统刚性夹爪形成代际差异。中微半导FOC灵巧手驱动方案，基于电机专用高集成SoC芯片CMS32M6513A打造。芯片架构面向电机控制深度优化，集成LDO、PGA、三相IPM功能模块，单芯片完成核心驱动链路。方案大幅精简硬件BOM、压缩PCB布板面积，在实现高精度位置闭环控制的基础上，兼具低振动、低噪声的突出特性，赋能多指灵巧手平稳、柔顺地完成精细操作。
方案亮点
> 超宽驱动电源供电范围：5~18V
> 高集成：内置LDO、PGA、三相IPM
> 性能稳定：全温度范围内实现恒功率控制
> 超低功耗：运行功耗70uA/MHz，支持深度睡眠模式
> 速度环、位置环高带宽，动态响应快
> 位置传感器自校正，更方便生产
> 位置精准控制，自适应调节
> 电机兼容性高，参数调整极少
> 完备的主动限制、故障保护、重启功能
方案参数
- 工作电压：7.2V-14V
- 最大电转速：500~30000eRPM+
- PWM开关频率：15~27KHz
- 最大功率：2~20W
- 控制方式：带磁编码器的FOC，位置采用SPI通信获取
- 闭环方式：速度环、位置环
- 保护功能：过欠压、过流、短路、缺相、堵转等
方案详解
核心芯片CMS32M6513A
- ARM Cortex®-M0+内核 主频64MHz
- Flash 64KB/SRAM 8KB/1KB Data Flash
- 内置LDO、PGA、三相IPM
- 工作电压：2.1~5.5V
- 6通道增强型PWM
- 支持I²C/UART/SPI
- 12-bit ADC
- 128-bit用户UID
- 符合IEC/UL60730安规
- 工作温度：-40℃~105℃
- 封装：QFN40
- 方案框图
- 波形图
- 开发套件
中微半导高集成FOC灵巧手方案依托电机专用高集成SoC芯片CMS32M6513A，搭载先进控制算法，拥有高集成、精简BOM、更小PCB面积等优势，位置控制精准、低振低噪、性能稳定、通配性高，赋能具身智能更优选择。
目前面向客户提供样品、开发套件、完整技术文档、软件开发工具包（SDK）及本地化技术支持服务，助力项目快速落地量产。更多信息查询，可联络中微半导各地销售办公室或授权经销商，或访问官网www.MCU.com.cn。
来源：中微半导
