电感式编码器芯片 · 人形机器人最优感知方案

一、具身智能时代的感知挑战

随着人形机器人(Humanoid Robots)从实验室走向商业化落地,行业对“运动控制”提出了前所未有的苛刻要求。与传统工业机械臂不同,人形机器人需要高度集成的关节模组、极高的扭矩密度以及能够应对复杂非结构化环境的鲁棒性。

在这一进程中,作为关节模组“神经末梢”的位置传感器——编码器,正面临着严峻的技术瓶颈。如何在极度受限的空间内,实现抗干扰、高精度且低成本的位置反馈?英达森斯半导体认为,电感式编码器技术正是破解这一难题的“最优感知方案”。

二、电感式传感器的核心优势:为何它是人形机器人的“最优方案”

在人形机器人中,关节电机通常具有高功率密度、空间紧凑、电磁环境复杂等特点,电感式编码器相比传统的磁编码器,展现出了极强的适应性。

1卓越的抗电磁干扰能力(耐强磁)

痛点解决:人形机器人的关节电机(尤其是力矩电机)在工作时会产生极强的磁场。传统磁编码器容易受到电机本身磁场或周围磁性材料的干扰,导致信号失真。
电感优势:电感式编码器“耐强磁”,其工作原理基于电磁感应而非磁场强度检测,因此完全不惧怕强磁场干扰。这保证了机器人在高爆发力运动时,关节位置反馈依然准确稳定。

2高分辨率带来的精准运动控制

痛点解决:人形机器人需要极佳的平衡能力和手部精细操作,这对关节的微小移动控制提出了极高要求。
电感优势:在相同尺寸下,电感编码器可做到20bit-23bit的分辨率。这意味着它可以捕捉到极微小的角度变化,从而让机器人的动作更丝滑、平衡控制更稳健。

3极高的结构适配性与定制化(尺寸与码盘)

痛点解决:人形机器人关节内部空间寸土寸金,且往往需要中空走线(穿过电缆),这就要求编码器必须轻薄且形状灵活。

  • 尺寸灵活:直径容易定制,适合各种尺寸的关节。
  • 码盘多样:可以是PCB板材、金属冲压件等,轻薄且易于加工成中空结构,完美契合机器人关节的中空设计需求。

4宽松的安装要求(降低量产难度)

痛点解决:精密的机械装配会大幅增加机器人的制造成本和组装难度。
电感优势:作为一种“面式传感器”,它对码盘安装的同心度和垂直度要求较低。这意味着在人形机器人大规模量产时,可以适当放宽机械加工公差,从而降低成本并提高装配效率。

5恶劣环境下的高可靠性与稳定性

痛点解决:机器人在长期运行中会产生振动、发热,且可能面临油污、粉尘环境,磁性元件可能随时间退磁。
电感优势:耐油污、耐粉尘,甚至沉积少量磁性粉尘也不影响工作。耐振动与长寿命——码盘不带磁性,“不用担心强震造成码盘退磁”,也不存在磁环几年后缓慢失磁或磁滞效应的问题。这确保了机器人全生命周期内的性能一致性,减少了维护成本。

三、英达森斯的独特优势:为何我们与众不同?

在众多电感技术参与者中,英达森斯凭借以下核心优势脱颖而出:

优势维度英达森斯独特价值对客户的意义
专注芯片专注电感式编码器芯片设计,提供核心芯片而非模组客户可自主设计PCB线圈,掌握
AI融合率先将端侧AI引入传感器芯片,打造智能感知神经末梢更智能的信号处理,自适应复杂
工具赋能全球领先的PCB线圈设计工具,24小时完成设计闭环大幅缩短开发周期,降低技术门
性能突破23位精度+3μs延时+宽温域角秒级稳定性满足人形机器人最严苛的精度与
成本革命不到光学编码器50%的成本突破高端传感器成本瓶颈,助力全链
全链自研芯片设计、磁场仿真、AI算法、车规认证全栈能力深度定制支持,快速响应客户需
* 依据原文档表格呈现,部分语句为原文摘录。

● 我们的技术主张

  • 从“分立”走向“集成”:传统电感编码器需多颗分立器件搭建,体积大、一致性问题突出。英达森斯致力于将激励电路、接收前端、DSP解算核心高度集成于单芯片,以“芯片化”赋能“小型化”与“可靠性”。
  • 从“能用”走向“好用”:针对机器人关节面临的偏心、振动、温度漂移等工程难题,我们在芯片架构中内置智能校准算法,支持客户现场简易校准,大幅降低装配精度要求,真正解决量产落地痛点。
  • 从“单点”走向“系统”:我们不仅提供编码器芯片,更与关节模组厂商、机器人本体企业深度协同,共同定义下一代“感知-控制”一体化解决方案。

五、应用前景:从工业自动化到具身智能

英达森斯电感编码器芯片已广泛应用于多个高增长领域:

  • 工业自动化:替代进口光编码器芯片和磁编码器芯片,助力“中国智造”升级。
  • 汽车电子:新能源汽车编码器需求从5-10颗增至30-40颗,产品将全面通过AEC-Q100 Grade 0认证和ISO2626产品体系认证。
  • 人形机器人:每台机器人需配备20-30个高精度关节传感器,市场呈指数级增长。

六、结语:感知,是智能的起点

人形机器人的每一次精准抓握、每一步稳定行走,都始于关节对自身位置的“自知之明”。电感式传感器,正是这一自知之明的理想载体。

回顾最初的问题:“电感式传感器是人形机器人的最优方案吗?”——经过对技术特性、产业趋势与市场竞争格局的全面梳理,我们的回答是坚定的:在精度、可靠性、安全性、体积与功耗这几个对人形机器人至关重要的维度上,电感式传感取得了目前综合最佳的平衡。

关于我们

英达森斯半导体是一家专注于电感式编码器(电涡流位置传感器)芯片研发的硬核科技企业。我们提供“芯片+算法+工具链”全栈解决方案,芯片集成AI智能引擎,配套完整开发工具(PCB线圈设计工具/上位机/寄存器配置系统),助力客户实现高精度位置感知的快速导入与集成。

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