2025年5月12日，第十五屆松山湖中國IC創(chuàng)新高峰論壇在東莞市松山湖凱悅酒店隆重舉行，吸引了眾多行業(yè)專家探討集成電路技術的前沿發(fā)展。泉州昆泰芯微電子科技有限公司（簡稱“昆泰芯”）首席執(zhí)行官武建峰先生發(fā)表了題為《KTM5900：智能磁性傳感器賦能機器人與自動化》的演講，分享了KTM5900智能磁性傳感器如何以卓越性能推動機器人與自動化行業(yè)的發(fā)展，重點聚焦安全性、成本控制和生產(chǎn)效率。

昆泰芯作為一家高新技術企業(yè)的背景，其產(chǎn)品涵蓋磁性傳感器、光學編碼芯片及信號調理芯片，廣泛應用于消費電子、汽車和工業(yè)領域，并已實現(xiàn)頭部廠商的量產(chǎn)應用。KTM5900基于隧道磁阻效應（TMR）技術，以±0.025°的超高角度精度挑戰(zhàn)傳統(tǒng)光學編碼器，完美詮釋了工業(yè)4.0時代“小傳感器，大算力”的精神。

編碼器是機器人的核心感知，KTM5900帶來高速高精度角度感知

武建峰詳細講解了編碼器芯片在機器人中的作用。編碼器芯片通過磁性、光學或電感原理，將位置信號轉化為可識別的編碼，用于精確控制機器人關節(jié)的運動。磁性傳感器通過檢測磁鐵的旋轉或直線運動，計算位置變化，適用于軸端、離軸及3D應用。相比光學編碼器，磁性傳感器對粉塵、油污等環(huán)境干擾不敏感，因而在汽車方向盤、油門和剎車踏板等場景中表現(xiàn)出極高的可靠性。

在人形機器人中，編碼器芯片需求尤為突出。一個典型的人形機器人需要約14個編碼器，每個旋轉或線性關節(jié)各配備一個。武建峰強調，低延遲是當前機器人設計的重要趨勢，因為關節(jié)感知的延遲可能導致動作失調，尤其在動態(tài)任務中。他將機器人的功能分解為三個核心部分：感知（傳感器）、處理（計算）和執(zhí)行（精準快速的動作）。KTM5900在感知環(huán)節(jié)表現(xiàn)出色，為機器人提供高精度、低延遲的傳感支持。

據(jù)悉，KTM5900編碼器具備快速自校準功能，能夠在各種環(huán)境下實現(xiàn)快速學習和自校準。它配備256點查找表，支持線性和非線性誤差補償，精度高達0.05%。此外，KTM5900還采用了TMR技術，確保系統(tǒng)可靠運行。該方案廣泛應用于高精度領域，例如使用2M采樣速率SAR ADC對高精度磁場進行提取。功能方面，它包括安全性特性（持續(xù)進行中），通過集成的芯片功能，確保滿足安全性能要求。以上核心優(yōu)勢使得KTM5900成為高精度磁角編碼的有效和適應性強的解決方案。

光學編碼器因其高精度而廣受認可，但易受粉塵、油污等環(huán)境因素影響，可靠性受限。KTM5900的磁性編碼方案則兼顧了可靠性和靈活性，適應多種安裝場景。昆泰芯還開發(fā)了適用于超高精度場景的光學編碼器方案，通過改進設計提升了環(huán)境適應性，滿足多樣化需求。

機器人落地的關鍵：安全、可靠性、成本與可制造性挑戰(zhàn)

武建峰通過類比，將機器人與人類或動物相提并論，指出機器人需要“敏銳的感知”、“靈活的頭腦”和“矯健的執(zhí)行力”。然而，安全性是機器人進入家庭等復雜環(huán)境的最大挑戰(zhàn)。他播放了一段名為《機器人的暴怒》的視頻，生動展示了不可靠的機器人可能帶來的安全風險，尤其是在老人或兒童附近，可能導致嚴重后果。KTM5900通過雙通道冗余、自診斷、實時監(jiān)測和容錯設計等功能，確保了功能安全，符合嚴格的認證標準。

武建峰強調，功能安全需要系統(tǒng)化的管理，單靠編碼器廠商無法實現(xiàn)。他呼吁整個行業(yè)協(xié)作制定安全標準，以降低隨機失效和系統(tǒng)性失效帶來的風險，確保機器人成為可靠的工具而非潛在威脅。

成本是機器人普及的另一大障礙。武建峰指出，單個編碼器（包括磁鐵、芯片和結構件）的成本約為100至200元，對于多關節(jié)機器人來說，這是一筆不小的開支。他提出，機器人成本需低于兩年普通工人工資，才能在工廠中具有競爭力。KTM5900通過自校準功能，解決了安裝公差、熱脹冷縮等問題，顯著降低了生產(chǎn)復雜度和成本。其1MHz的采樣率（1微秒數(shù)據(jù)輸出）支持高速應用，適用于電機端編碼器，同時通過自適應設計滿足成本敏感場景，如機器狗。

結語

武建峰對機器人行業(yè)的未來持謹慎樂觀態(tài)度。他認為，人形機器人短期內難以進入家庭，但在工廠或戶外任務（如上山運水）中具有更大潛力。他提出了三個關鍵方向：安全性，需通過標準化認證確保；成本，需低于兩年工人工資以實現(xiàn)規(guī)模化應用；可制造性，通過自校準、自適應技術提高生產(chǎn)效率。KTM5900正是解決這些痛點的創(chuàng)新方案。

最后，武建峰呼吁行業(yè)通力合作，制定統(tǒng)一標準，共同應對安全性、成本和生產(chǎn)效率的挑戰(zhàn)。昆泰芯的KTM5900以其高精度、高可靠性和低成本特性，為機器人行業(yè)的切實落地鋪平了道路。