近日,中科半导体正式发布国内首颗面向人形机器人关节的氮化镓(GaN)磁编码传感器,依托 GaN 2DEG 高灵敏,高辐照、高频、高温稳定特性,在180℃极端工况下实现角度精度、温漂、带宽、功耗等核心指标全面领先传统 TMR 传感器,一举解决人形机器人关节发热严重、空间狭小、轻量化不足、高精度难兼顾四大行业痛点,为高性能伺服关节提供国产化、高可靠、小型化的新一代位置感知核心方案。

01.
突破高温瓶颈:180℃稳定工作,彻底解决关节发热难题
当前人形机器人关节高功率密度运行,电机线圈附近温度,户外极端天气中心温度突破150–180℃,传统 AMR/GMR/TMR 磁阻传感器出现灵敏度骤降、精度恶化、温漂剧增、寿命衰减,难以满足长期可靠运行。
传统 TMR:180℃超温过载,灵敏度衰减超 50%,角度精度劣化至 80–200 弧秒,温漂>0.1°/℃,濒临失效。
中科 GaN 磁编码:基于宽禁带 GaN 与 AlScN 铁电调控,180℃性能基本无衰减,耐受上限达 250–400℃,角度精度稳定30–100 弧秒,温漂低至0.01–0.03°/℃,可直接贴装于电机线圈旁,实现关节内置高密度集成,无需复杂散热结构。

02.
超高精度 + 高动态:支撑亚角秒级位置环控制
产品采用21bit超高分辨率、低噪声高精度ADC与可编程非线性校准技术,角度误差仅±0.1°,响应延时<2μs,带宽范围1–5MHz,最高可实现30万转/分钟的检测能力。针对人形机器人跑、跳、抓取、精细操作等高动态、高精度控制需求,当前机器人轨迹控制精度普遍为±0.2mm,而新一代人形机器人要求达到±0.05mm(半径R=100mm时,对应角度精度约103弧秒)。这一极致精度高度依赖芯片采样与角度检测能力,传统硅基传感器在高温环境下难以稳定满足需求。
在180℃高温工况下,AlScN‑GaN 2DEG磁传感器分辨率可达40nT,磁场灵敏度为传统TMR传感器的2倍以上,角度精度与稳定性大幅提升,可使机器人运动更柔顺,轨迹精准余量更充足。
03.
赋能产业:推动人形机器人关节全面升级
中科无线半导体专注机器人运动控制芯片研发,依托模拟计算与自研 GaN(氮化镓)集成电路核心技术,打造出兼具高温可靠、微型轻量化、超高精度、低功耗、高集成、高辐照耐受六大核心优势的 GaN 磁编码传感器,实现关节性能无妥协、整机更轻更稳、国产自主可控三大产业突破。目前,公司面向机器人运动控制的多款芯片已开放样品测试与定制开发,可广泛应用于人形机器人、协作机器人、工业伺服、航天及特种装备等高可靠场景,助力合作伙伴打造下一代高性能机器人关节,携手推动具身智能产业快速落地