插播：英諾賽科、能華半導(dǎo)體、致能科技、萬(wàn)年晶半導(dǎo)體、京東方華燦、鎵奧科技、鴻成半導(dǎo)體、中科無(wú)線(xiàn)半導(dǎo)體、銘揚(yáng)半導(dǎo)體、鎵宏半導(dǎo)體、鎵未來(lái)、 氮矽科技等企業(yè)已參編《2024-2025 氮化鎵（GaN）產(chǎn)業(yè)調(diào)研白皮書(shū)》，參編咨詢(xún)請(qǐng)聯(lián)系許若冰（hangjiashuo999）。

最近，“行家說(shuō)三代半”發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)又出現(xiàn)了一個(gè)機(jī)器人關(guān)節(jié)模組采用氮化鎵的案例。

6月18日，香港科技大學(xué)發(fā)文稱(chēng)，他們?cè)?月14-15日舉辦了“香港科技大學(xué)（廣州）第三屆INNOTECH創(chuàng)科嘉年華”，本屆嘉年華匯聚了140余個(gè)頂尖科創(chuàng)項(xiàng)目，其中包括一個(gè)基于氮化鎵技術(shù)的機(jī)器人關(guān)節(jié)模組項(xiàng)目。

據(jù)介紹，這次活動(dòng)中，香港科技大學(xué)的“機(jī)器人與自主系統(tǒng)學(xué)域（ROAS）”攜機(jī)器人參與了本屆創(chuàng)科嘉年華首次設(shè)立的“機(jī)器人樂(lè)動(dòng)匯”及室內(nèi)展覽。該學(xué)校趙航教授的“高功率密度智能化機(jī)器人關(guān)節(jié)模組”采用了氮化鎵技術(shù)。

據(jù)介紹，該模組利用更高控制頻率和更快響應(yīng)速度的氮化鎵微伺服驅(qū)動(dòng)器，更高功率密度的軸向磁通電機(jī)，并配套更大速比、更高效的復(fù)合行星齒的輪減速器，以及結(jié)合輕量化的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能控制算法，構(gòu)成高性能的機(jī)器人關(guān)節(jié)模組。

據(jù)了解，2024年6月，香港科技大學(xué)（廣州）舉行了“集成服務(wù)機(jī)器人研究所啟動(dòng)儀式”。該研究所專(zhuān)注機(jī)器人技術(shù)研究，秉持香港科技大學(xué)（廣州）學(xué)科交叉融合的教育理念，旨在推動(dòng)服務(wù)機(jī)器人核心技術(shù)的研發(fā)，致力于從感知、規(guī)劃、控制、執(zhí)行和交互五個(gè)關(guān)鍵維度提升機(jī)器人性能。

目前，除香港科技大學(xué)，也有不少公司在研發(fā)碳化硅相關(guān)的機(jī)器人方案。

據(jù)“行家說(shuō)三代半”此前報(bào)道，中科阿爾法、中國(guó)“黑豹2.0”四足機(jī)器人、西門(mén)子、安川電機(jī)等廠商均已推出應(yīng)用于人形機(jī)器人的GaN電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。

據(jù)了解，人形機(jī)器人包含多個(gè)子系統(tǒng)，包括伺服控制系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)(BMS)、傳感器系統(tǒng)、人工智能控制等。將這些組件集成到人體尺寸大小的機(jī)器人中，同時(shí)確保其平穩(wěn)運(yùn)行，面臨著巨大的挑戰(zhàn)，尤其是在尺寸和散熱方面。

在這些子系統(tǒng)中，伺服控制系統(tǒng)的空間限制最為嚴(yán)格。與傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比，人形機(jī)器人使用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)控制精度要求更高，并且必須滿(mǎn)足更嚴(yán)格的尺寸和散熱約束。在相同功率輸出下，基于氮化鎵(GaN)?的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有更快的控制速度、更低的開(kāi)關(guān)損耗和更緊湊的設(shè)計(jì)，使其成為解決人形機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所面臨挑戰(zhàn)的有希望的解決方案。

基于這些優(yōu)勢(shì)，氮化鎵未來(lái)在機(jī)器人領(lǐng)域?qū)⒕哂袕V闊的市場(chǎng)前景，據(jù)介紹為了實(shí)現(xiàn)類(lèi)似人類(lèi)的運(yùn)動(dòng)范圍，人形機(jī)器人通常使用大約40?個(gè)永磁同步電機(jī)?(PMSM)?及其相應(yīng)的控制系統(tǒng)。這些電機(jī)分布在機(jī)器人的各個(gè)身體部位，包括頸部、軀干、手臂、腿部、腳趾等。

本文發(fā)自【行家說(shuō)三代半】，專(zhuān)注第三代半導(dǎo)體（碳化硅和氮化鎵）行業(yè)觀察。