兆易创新在慕展上展出了机器人的四条芯片链，从伺服控制到触觉感知全部打通

7月1日，兆易创新把70多款产品和方案带到了慕尼黑上海电子展的N5馆。

四个产品线，存储器、微控制器、模拟芯片、传感器，全系出镜，覆盖了具身智能、数据中心、数字能源、汽车和消费电子五个赛道。

但今年的慕展上，机器人的产品密度明显比往年要高出很多。

四个核心展品全部踩在具身智能行业最焦虑的两件事上：关节怎么更精准地控制，以及力反馈怎么被毫秒级感知到。

机器人展区最核心的是一套六轴机械臂方案。

架构拆开来看是两层：关节驱动器用的是GD32H75E这颗MCU跑底层伺服控制，上位机负责轨迹规划和碰撞检测。

这套方案的关键细节在编码器。每个关节配了17位或18位的双绝对值编码器。

在机器人行业里，编码器的位数直接影响关节角度分辨率，17位编码器可以对一个圆周做13万份等分，精度远超普通工业伺服。

而且"双绝对值"意味着即使系统断电了再启动，关节的位置信息不会丢失，不需要像增量编码器那样断电以后重新找零点。

通信层走的是EtherCAT工业以太网，支持CoE协议和CiA 402标准。

CiA 402是机器人运动控制的事实工业标准，支持CSP（周期同步位置）、CSV（周期同步速度）、CST（周期同步转矩）等六种控制模式。

这意味着这套方案不是原型Demo，它已经做到了可以和任何支持CiA 402协议的工业力矩传感器、上位控制器组网的级别。

上位机端做了静态OBB碰撞检测和动态力控碰撞检测。

在实际产线上，协作机器人面对的最危险场景不是按错了按键，是机械臂在高速运动过程中突然碰到了人体或者设备。

OBB碰撞检测通过包围盒算法在毫秒级判断机械臂和周围物体的空间关系，动态力控则是通过电机电流波形异常来捕捉碰撞，两条保险并行，不允许误判也不许漏判。

展台现场引起围观的是一台叫"钢镚L1"的四足机器人。

智身科技做的机器人本体，里面埋了多颗GD32 MCU。主板用GD32F303跑系统通信，IMU惯性测量单元用了GD32C103。

四足和双足机器人在控制上的最大区别不是腿的数量，是关节自由度乘以每条腿的动态平衡需求的结果。

◎ 双足人形机器人单腿通常是6个自由度（髋3个、膝1个、踝2个），四足通常单腿3到4个自由度。

◎ 但四足机器人在跑动中的冲击频率远高于双足走路，步态从走路切换到跑步的时候，触地瞬间的冲击力会达到身体重量的两到三倍。

在这种高频、高冲击的动态环境下，MCU的实时性和总线通信稳定性是整套系统的生命线。

钢镚L1在现场跑来跑去没有宕机，验证了GD32 MCU在机器人动态环境下的可靠性。而且这颗GD32C103用在了IMU数据采集上，IMU的加速度计和陀螺仪数据是机器人姿态估计算法的基础输入，数据采集出现抖动或者延迟，机器人的平衡控制会在几个控制周期内崩溃。

机器人展区最不一样的一个展品是GD30AD3642六维力检测方案。

六维力传感器和单轴力矩传感器是两回事。

◎ 单轴力矩只能测一个方向的力（比如电机输出了多少牛米的力矩）。

◎ 六维力传感器能同时测三个轴的力和三个轴的力矩，一共六个维度。

人形机器人的足踝接触地面时、机械臂的末端夹爪抓取零件时、灵巧手拧螺丝时，需要知道的不是"我用了多大力"，而是"在这个三维空间里，我夹住的这个螺丝正在往哪个方向滑"。

这六个维度的数据必须完全同步采集。哪怕其中任何一个轴的信号晚了一毫秒，系统收到的是一个扭曲的力信息，后续的力控算法就会做出错误的反馈。

GD30AD3642做到了六通道信号同时采样，采集速率1K SPS，每秒在每个通道上采集1000次数据。换算下来，系统每毫秒就能更新一次完整的六维力状态。

数据从传感器到主控走的是EtherCAT总线。EtherCAT的延迟在微秒级别，从传感器检测到力的变化、到主控收到力数据、到主控下发力矩补偿指令、到关节驱动器执行力矩调整，整个闭环可以在毫秒级别完成。

这对抓取轻薄的、易碎的、有弹性的物体，比如电子产线上抓一片PCB板、或者汽车装配线上夹一块玻璃，是致命的。抓力多了一点就碎，少了就滑，全靠力控反馈的闭环速度来保证。

GD30DC1901是一颗100V耐压、1A输出的同步降压电源芯片，专门给机器人关节驱动器供电。

在48V伺服系统的标准架构下，电源管理芯片需要耐得住电机反电动势产生的瞬时高压尖峰，100V的耐压给了足够的安全裕度。

GD24CL是兆易创新在本届慕展上首发的EEPROM产品，256Kb容量，数据保存100年，内置硬件ECC纠错。

在机器人关节里，EEPROM通常用来存储电机的校准参数、编码器的零点偏移量和历史故障日志。

兆易创新在机器人上的打法很有意思，不做"一颗芯片搞定所有事"的顶级SoC，而是用MCU控制关节、用Flash存储固件和日志、用模拟芯片管理电源和信号链、用传感器做力反馈。

这四类芯片在机器人身上的互动路径是这样的：

◎ GD32H75E MCU接收上位机发来的轨迹指令，跑伺服控制算法给电机发PWM波；

◎ 电机转动以后，GD30AD3642采集六维力数据，通过SPI送回MCU；

◎ MCU根据力反馈调整下一帧的力矩输出；

◎ GD30DC1901在整个过程中保持稳定的48V转3.3V/5V供电；

◎ 而GD24CL EEPROM在系统初始化时把校准参数一次性加载到MCU的内存里。

这条链上的每个环节都有兆易自己的芯片在跑，围绕"机器人BOM表里最核心的几颗芯片能不能在一家供应商手里实现协同和优化"的系统竞争。

目前兆易已经和200多家机器人厂商完成了技术对接，其中超过100家在实际产品中使用了兆易的方案。从六轴协作机械臂到四足机器人再到人形机器人关节，这个客户基数的增长速度比很多人的预判要快。