智能工業(yè)起狼煙，知名大廠大啖機(jī)器人商機(jī)

　　智能工業(yè)時(shí)代，機(jī)器手臂與機(jī)器視覺(jué)運(yùn)算在生產(chǎn)線上發(fā)揮重要作用，成為工業(yè)系統(tǒng)中不可或缺的一環(huán)。芯片商與工業(yè)電腦也正大舉搶攻智能工業(yè)商機(jī)，連帶機(jī)器人的內(nèi)部控制元件也走勢(shì)看俏，包括MCU、DSP、FPGA、工控平臺(tái)等解決方案供應(yīng)商亦大舉獻(xiàn)計(jì)，大發(fā)工業(yè)機(jī)器人財(cái)。

　　機(jī)器人馬達(dá)控制需求增，MCU業(yè)者盈利多

　　機(jī)器人系統(tǒng)的自由度 （Degrees of Freedom， DOF）高低取決于移動(dòng)關(guān)節(jié)數(shù)目，關(guān)節(jié)數(shù)愈多，自由度越高，位移精準(zhǔn)度也愈出色，然所須使用的馬達(dá)數(shù)量就相對(duì)較多;也意味著控制器或處理器的數(shù)量將相應(yīng)增加。

　　在多種控制器或處理器中，又以MCU的市場(chǎng)前景最為可期。他解釋?zhuān)m然MCU的處理性能比不上DSP或是現(xiàn)場(chǎng)FPGA等元件，不過(guò)由于目前智慧工廠產(chǎn)線上的機(jī)器人多以機(jī)器手臂為主，高精度、大型且完全擬真人的機(jī)器人還不普遍， 而機(jī)器手臂注重的是馬達(dá)控制效能，因此已在馬達(dá)控制領(lǐng)域占有一席之地的MCU業(yè)者將最直接受惠。

　　為滿足機(jī)器人馬達(dá)控制應(yīng)用，MCU業(yè)者除須提供易開(kāi)發(fā)的嵌入式平臺(tái)、設(shè)計(jì)工具及通用軟件外，更要建立好MCU周邊完善的通訊環(huán)境，亦即MCU須能處理各 種工業(yè)通訊協(xié)議?！?另一方面，為了助力工業(yè)型機(jī)器人的控制效能、精準(zhǔn)度不斷提升，未來(lái)MCU業(yè)者的首要開(kāi)發(fā)目標(biāo)是將效能提升至300~400DMIPS，同時(shí)持續(xù)優(yōu)化周邊元件的性能，如將類(lèi)ADC從主流的12位元逐漸汰換成16位元;此外，也要戮力改善MCU對(duì)周邊開(kāi)發(fā)環(huán)境的IP支援。

　　DSP商搶攻馬達(dá)控制領(lǐng)域，亞德諾飛思卡爾斗法

　　過(guò)去，馬達(dá)控制大多是MCU業(yè)者的天下，然而隨著以Cortex-M4架構(gòu)開(kāi)發(fā)的DSP方案問(wèn)世，DSP亦可跨足高階馬達(dá)控制市場(chǎng)，與MCU互爭(zhēng)地盤(pán)。

　　亞德諾的混合信號(hào)處理器ADSP-CM40x，即搭載一顆240MHz Cortex-M4處理器核心，且為業(yè)界首款嵌入雙通道16位元ADC的DSP。亞德諾分別采用65納奈米與0.25微米製程生產(chǎn)DSP處理器 核心與ADC，使每個(gè)元件的效能得以發(fā)揮到極大值，并借力SINC濾波器，使其可直接采用分流電阻式電流檢測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)中的隔離式Σ-Δ型調(diào)變器，因此可大幅提升馬達(dá)控制效率。

　　飛思卡爾微控制器高級(jí)系統(tǒng)工程師施長(zhǎng)浩指出，不論嵌入式處理器效能多強(qiáng)大，單顆的MCU或DSP方案都已經(jīng)無(wú)法滿足工業(yè)型領(lǐng)域的客戶，目前的趨勢(shì)是應(yīng)用處理器和MCU協(xié)同工作，或是MCU整合DSP的方案，以此提供智慧自動(dòng)化所需要的運(yùn)算效能、人機(jī)介面應(yīng)用和各種即時(shí)運(yùn)算。因此飛思卡爾系選擇擴(kuò)展ARM架構(gòu)嵌入式處理器產(chǎn)品線，在各平臺(tái)全面導(dǎo)入ARM核心，搶攻馬達(dá) 控制、人機(jī)介面、機(jī)器視覺(jué)等工業(yè)型機(jī)器人商機(jī)。

　　目前，飛思卡爾開(kāi)發(fā)的ARM產(chǎn)品線，包含從最低階的KineTIs MCU（基于Cortex-M0+/M4核心），到鎖定即時(shí)運(yùn)算和人機(jī)介面應(yīng)用的Vybrid處理器（基于Cortex-A5+M4核心），直到同時(shí)整合 繪圖處理器（GPU）、影像處理器（IPU），可替代獨(dú)立DSP與加速處理器（APU），且滿足機(jī)器視覺(jué)（Machine Vision）運(yùn)算需求的高階i.MX應(yīng)用處理器（基于Cortex-A9核心），可為開(kāi)發(fā)商提供一站式解決方案。在馬達(dá)控制方面，飛思卡爾則推出KineTIs E系列、V系列以及DSC系列產(chǎn)品，全面涵蓋各類(lèi)馬達(dá)控制應(yīng)用。