工業(yè)機(jī)器人開(kāi)展到此刻，細(xì)分的品種不在少數(shù)，現(xiàn)階段最為罕見(jiàn)的是Delta機(jī)器人、SCARA機(jī)器人、多樞紐機(jī)器人和新興的協(xié)作機(jī)器人。跟著海內(nèi)制造業(yè)進(jìn)級(jí)，相稱(chēng)多此前工業(yè)機(jī)器人不曾涉足的場(chǎng)景起頭涌現(xiàn)自動(dòng)化改革需要。正在這些新的改革需要里，多數(shù)跟多樞紐機(jī)器人與協(xié)作機(jī)器人有關(guān)。這些稱(chēng)號(hào)分歧使用場(chǎng)景分歧的工業(yè)機(jī)器人，說(shuō)到底依然是一種多樞紐機(jī)械手或多自由度的機(jī)械安裝。既然是多樞紐機(jī)械手或多自由度的機(jī)械安裝，那么便離不開(kāi)伺服驅(qū)動(dòng)。無(wú)論工業(yè)機(jī)器人若何開(kāi)展若何與其他技巧聯(lián)合，它的伺服驅(qū)動(dòng)決意了它最根底的運(yùn)動(dòng)才能。低成本通用的伺服驅(qū)動(dòng)便沒(méi)有多提了，這個(gè)市場(chǎng)上產(chǎn)物太多太多，只有能知足根本的節(jié)制要求就行，剩下的就是挨價(jià)格戰(zhàn)。換作此刻起頭起量的多樞紐多自由度機(jī)器人，它對(duì)驅(qū)動(dòng)才能的要求更磨練驅(qū)控芯片的整體機(jī)能。STM32G4與STM32F4單芯片依然是海內(nèi)做工業(yè)機(jī)器人樞紐驅(qū)動(dòng)最罕見(jiàn)的計(jì)劃，正在這里STM32G4是一個(gè)備受各人承認(rèn)的取舍。STM32G4系列作為一個(gè)混淆旌旗燈號(hào)MCU，自帶了DSP跟FPU指令。ST的各個(gè)系列想必各人曾經(jīng)沒(méi)有目生了，主流系列皆有適配機(jī)器人樞紐驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)物。而STM32G4系列170MHz的32位ArmCortex-M4內(nèi)核不只撐持DSP指令與FPU，借設(shè)置了ARTAccelerator、CCM-SRAM程序執(zhí)行加速器和數(shù)學(xué)運(yùn)算加速器那三款硬件加速器。這里拎一款G4系列高性能的MCU來(lái)看。STM32G473xC屬于G4系列里的下配型，除撐持一切Arm單精度數(shù)據(jù)處理指令跟一切數(shù)據(jù)類(lèi)型，借設(shè)置了內(nèi)存保護(hù)單位以確保應(yīng)用程序的安全性。高配版除嵌入了更大容量的高速存儲(chǔ)器（512KB閃存與128KBSRAM），ST借正在這個(gè)系列里參加了多種護(hù)衛(wèi)機(jī)制，如讀出護(hù)衛(wèi)、寫(xiě)入護(hù)衛(wèi)、平安存儲(chǔ)區(qū)域跟專(zhuān)有代碼讀出護(hù)衛(wèi)。功能強(qiáng)大的指令集與存儲(chǔ)的嵌入，極大放慢處置懲罰才能。這些明顯借不敷，STM32G473xC借供給了五個(gè)快捷12bitADC、七個(gè)比力器、六個(gè)運(yùn)算放大器、七個(gè)DAC、一個(gè)外部電壓基準(zhǔn)緩沖器、一個(gè)低功耗RTC、兩個(gè)三個(gè)通用32位定時(shí)器、三個(gè)公用于機(jī)電節(jié)制的16位PWM定時(shí)器、七個(gè)通用16位定時(shí)器跟一個(gè)16位低功耗定時(shí)器。一切的設(shè)置，皆只為了一個(gè)方針——精準(zhǔn)的機(jī)電節(jié)制。F4系列能夠比G4系列更加機(jī)器人工程師熟知。作為ST旗下高性能MCU的代表系列，正在國(guó)內(nèi)外良多機(jī)器人使用中皆曾經(jīng)證實(shí)了它自身精彩的實(shí)力。正在之前機(jī)器人芯片使用較為守舊的階段，F(xiàn)4系列無(wú)疑是口碑與機(jī)能俱佳的取舍。F4系列一樣采取了ArmCortex-M4內(nèi)核，并且一樣帶有DSP與FPU指令，與G4系列分歧的是它采取了ST的NVM工藝。正在最高180MHz的工作頻率下經(jīng)由過(guò)程閃存履行時(shí)其處置懲罰機(jī)能到達(dá)225DMIPS/608CoreMark，用ST本人的話(huà)去描寫(xiě)這一機(jī)能是如許的，“這是迄今一切基于Cortex-M內(nèi)核的微控制器產(chǎn)物所到達(dá)的最高基準(zhǔn)測(cè)試分?jǐn)?shù)”。STM32F469xx是F4系列里高端產(chǎn)物，除開(kāi)更下的主頻，它嵌入的高速存儲(chǔ)器中，閃存便高達(dá)2MB，SRAM則高達(dá)384KB，那借不算上備份SRAM。F4本身優(yōu)良的機(jī)能便能勝任樞紐驅(qū)動(dòng)，若是機(jī)器人對(duì)功用可拓展性要求更高，那么用F4加上FPGA構(gòu)成異構(gòu)架構(gòu)也是罕見(jiàn)的做法。Zynq-7000SoCXILINX集成ARM處理器軟件可編程性與FPGA硬件可編程性的Zynq-7000正在多軸節(jié)制上可以道風(fēng)頭正勁。不想做DSP減FPGA這么貧苦的話(huà)這個(gè)計(jì)劃就是最好的取舍，只有廠商“沒(méi)有差錢(qián)”。Zynq-7000集成了雙核ARMCortex-A9處理器與28nm可編程邏輯，比起傳統(tǒng)的分立式處理器跟FPGA體系，正在功耗跟機(jī)能上皆有年夜的晉升。依據(jù)XILINX給出的數(shù)據(jù)，ARMCortex-A9比同類(lèi)SoC處置懲罰機(jī)能上快25%，F(xiàn)PGA邏輯比同類(lèi)競(jìng)爭(zhēng)架構(gòu)快66%，而功耗則比同類(lèi)計(jì)劃低了50%以上。采取CoreSight技巧的雙核A9撐持單精度與單精度浮點(diǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)速度高達(dá)1GHz，拔群的機(jī)能與低功耗的聯(lián)合罕見(jiàn)敵手。存儲(chǔ)器體系也是大得嚇人，且不說(shuō)集成式的存儲(chǔ)控制器，光512KB的高速緩存曾經(jīng)夠年夜了，片上的256KB存儲(chǔ)又包容了全部實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。那類(lèi)器件中處置懲罰體系跟可編程邏輯之間的互連是極為要害的。Zynq-7000利用了AMBA開(kāi)放尺度互聯(lián)端口，PS與PL之間帶寬高達(dá)100Gb/s，且64位AXIACP端口為附加的硬處理器實(shí)現(xiàn)了加強(qiáng)的硬件加速機(jī)能跟緩存一致性。為了實(shí)現(xiàn)大批并行旌旗燈號(hào)的處置懲罰，Zynq-7000中有著跨越2020個(gè)DSP模塊。若是對(duì)視覺(jué)的要求不那么下，Zynq-7000s也不失為一個(gè)不那么貴的取舍。單核ARMCortex-A9處理器加上28nm可編程邏輯，關(guān)于多軸節(jié)制也充足了。小結(jié)跟著海內(nèi)工業(yè)機(jī)器人廠商的增加，機(jī)器人廠商皆起頭追求最得當(dāng)本人的主控芯片，那不只要思量機(jī)能，功用，另有本錢(qián)等多方面因素。以是之前守舊的廠商此刻也皆違心測(cè)驗(yàn)考試一下分歧的芯片。明天列出的僅僅是機(jī)器人樞紐驅(qū)動(dòng)芯片里的兩個(gè)為人熟知的系列，正在這個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域里，還大有優(yōu)異的產(chǎn)物值得發(fā)掘。
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