随着人工智能技术发展,从踢不倒的机器狗,到春晚跳舞机器人,具身智能正频繁出现在公众视野。人形机器人、机器狗和灵巧手,作为具身智能的载体,未来将广泛走入工厂与日常生活,而它们精准的姿态控制、灵活的动作执行,离不开对自身运动状态的精准感知。
这一感知能力的关键,藏在关节处的角度传感器这颗“小芯片”里——它堪称机器人的“智慧之眼”,直接决定着人形机器人能否稳住姿态、灵巧手能否精准抓取等核心动作。当前市场上的角度传感器芯片众多,而MPS最新发布的磁角度传感器MAQ600A,凭借高精度、高带宽、小尺寸与高灵活性的特性,与机器人及灵巧手的解决方案高度适配。那么,它究竟是如何在关节角度检测方案中脱颖而出的?
高精度:毫厘之间,掌控精准动作
作为一款高精度的磁角度传感器,MAQ600A内部集成了精密隧道磁阻 (TMR) 元件,RMS噪声低于0.015°,帮助灵巧手实现高分辨率和重复定位精度,MAQ600A在全工作温度范围内误差 (INL)低于0.6°,使用片上32点查找表进行用户校准后,误差小于0.1°,可配置为12位至15位分辨率的绝对角度输出,保证灵巧手在全温度范围的绝对精度。
高带宽:快速响应,捕捉瞬间变化
MAQ600A还具备高带宽的优势,在 150Hz 带宽条件下具有 14.8 位分辨率,在 13kHz 带宽下具有 12.5 位分辨率,此外,MAQ600A采用了延迟补偿技术,延迟时间在±0.5us内,可有效支持快速环路控制。

MA(Q)600A 带宽和精度的提升
小尺寸封装:小巧身躯,构筑极致精巧
MAQ600A采用小尺寸 QFN-16 (3mmx3mm) 封装,在灵巧手关节模组的狭小空间内,既能降低轴向尺寸,使得灵巧手的结构更加紧凑,外形更加精巧,又能节约PCB布板面积,为其他组件节省宝贵的PCB空间,同时也降低了整体重量,提高灵活性和能源效率。
安装灵活:随心所欲,适配多种结构
MAQ600A可检测 20mT 至 >100mT 的宽磁场范围,可供选择的空间位置范围大,同时支持轴端(在轴)和侧轴(离轴)安装配置,安装方式灵活,结构设计不受限。此外,MPS提供便捷的在线仿真工具,为磁场设计提供精细指导。

MAQ600A在轴和离轴安装
快速上手:多种套件,助力量产无忧
MAQ600A配套了丰富的应用资源,除在线磁场仿真工具外,评估套件用于快速使用或评估产品,MPS还提供离轴校准的工装平台,可以兼容多种电机类型,支持光编校准和匀速自校准,搭配评估套件可以一键校准,助力客户稳定量产。
接口丰富:畅连无阻,兼容不同系统
MAQ600A有多种接口可供选择,包括用于数字角度读取和芯片配置的串行外设接口 (SPI),用于数字角度读取的同步串行接口 (SSI),脉冲数可配置为 1–4096的增量ABZ 正交编码器接口,增量 UVW 编码器输出,脉宽调制 (PWM) 绝对输出,支持多圈或速度输出选项。
应用介绍
MAQ600A典型应用框图

MAQ600A在灵巧手和机器人中的应用
灵巧手的执行器由电机、减速器和驱动板组成,电机输出轴为高速端,转速高出力小,减速器输出轴为低速端,速度低出力大。通常高速端的角度传感器用于电机控制,要在高带宽下保持精度,低速端的角度传感器用于关节位置记录,要求体积小、精度高。MAQ600A高精度高带宽的特性完美符合灵巧手的设计需求,小体积封装和灵活的安装方式能让设计者摆脱结构限制,使用MAQ600A设计出更有竞争力的产品。

MAQ600A灵活的安装方式
主关节模组和灵巧手关节类似,也包括电机(高速端)和减速器(低速端),角度传感器安装在驱动板上,不同的是低速端可以来自减速器本身,也可以来自于单独的齿轮组。通常,关节模组高速端精度要求很高,需要中空结构,磁码盘的方案最为常见,但磁码盘方案成本过高,市场迫切期望有低成本的替代方案出现。MAQ600A提供了不同的思路,在高速端,搭配多极磁环,MAQ600A可以实现高精度的角度检测;在低速端,MAQ600A更能轻松满足精度和尺寸要求。

MAQ600A主关节应用框图
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