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纳芯微磁传感器技术为人形机器人运动控制提供了关键解决方案，其高精度磁角度编码器可精准检测关节位置和运动轨迹，赋予机器人更灵敏的感知能力和更流畅的运动表(biǎo)现(xiàn)。相(xiāng)关技(jì)术(shù)突(tū)破(pò)将(jiāng)推动人形机器人在通用关节和执行器等核心部件上的性能(néng)提(tí)升(shēng)，为(wèi)智(zhì)能(néng)机(jī)器(qì)人产业发展注入新动能。

纳芯微人形机器人领域的全面产品布局

随着人形机器人技术的快速发展和市场化进程加速，其应用场景正从工业领域向消费级市场拓展。纳芯微凭借广泛的产品线布局，在这一新兴市场中占据了重要地位，其产品涵盖MCU、传感器（电流、电压、温度、位置）、栅极驱动、缓冲器、电池管理，以及通信、功放、监控和基准等芯片解决(jué)方(fāng)案(àn)，能(néng)够(gòu)为(wèi)机(jī)器(qì)人(rén)系(xì)统(tǒng)提(tí)供(gōng)完(wán)整(zhěng)的(de)信(xìn)号(hào)链(liàn)支(zhī)持(chí)。

纳(nà)芯(xīn)微(wēi)技(jì)术(shù)市(shì)场(chǎng)经(jīng)理(lǐ)陈(chén)旭(xù)骅(huá)在(zài)2025CAIMRS AI+人(rén)形(xíng)机(jī)器(qì)人(rén)研(yán)讨(tǎo)会(huì)上(shàng)介(jiè)绍(shào)，从(cóng)当(dāng)前(qián)主流(liú)人(rén)形(xíng)机(jī)器(qì)人(rén)的(de)结(jié)构(gòu)来(lái)看(kàn)，单(dān)台(tái)设(shè)备(bèi)平(píng)均(jūn)需(xū)配(pèi)备(bèi)71个(gè)磁(cí)编(biān)码(mǎ)器(qì)和(hé)90个(gè)电(diàn)流(liú)传(chuán)感(gǎn)器(qì)，具(jù)体(tǐ)需(xū)求(qiú)拆(chāi)解(jiě)如(rú)下(xià)：

机(jī)械(xiè)臂(bì)（自(zì)由(yóu)臂(bì)）：以(yǐ)七(qī)自(zì)由(yóu)度(dù)机(jī)械(xiè)臂(bì)为(wèi)例(lì)，其(qí)7个(gè)关节(jié)每(měi)个(gè)关节(jié)的(de)减(jiǎn)速(sù)机(jī)前(qián)后(hòu)均(jūn)需(xū)1个(gè)编(biān)码(mǎ)器(qì)，单(dān)臂(bì)需(xū)14个(gè)磁(cí)角(jiǎo)度(dù)传(chuán)感(gǎn)器(qì)来(lái)实(shí)现(xiàn)电(diàn)机(jī)运(yùn)行(xíng)及(jí)末(mò)端(duān)位(wèi)置(zhì)检(jiǎn)测(cè)，双(shuāng)臂(bì)合(hé)计(jì)28个(gè)。同时需配套14个驱动器和28个电流传感器。

腿部和腰部关节：按四自由度保守计算，各需16个磁编码器；若包含腰部旋转和弯腰动作，则要额外增加4个磁编码器，总计20个。部分高端设计采用六自由度方案，进一步推升了传感器需求。

膝关节：针对爆发力要求高的跑跳动作，定制化膝关节动力电机通常配备4个磁编码器（每膝2个）。

灵巧手：目前国内外方案差异较大，海外有些灵巧手能实现十六、二十二自由度。国内市场比较常见的是6个空心杯为主的结构。拇指关节是一个二自由度结构，需要3个角度编码器（1个/空心杯电机+末端检测）；四指关节基本上以4个空心杯电机为主，每指2关节配备2个末端位置检测编码器，总计12个。手腕类似腰部旋转结构，需额外的编码器支持。

电池管理方面：主流200A电池组需配置2个高精度电流传感器。视觉执行机构方案多样，通常需2-4个磁编码器实现精准定位。

纳芯微高精度与高可靠性传感方案

在角度传感领域，编码器技术经历了从电位器到光电、磁角度及电感式编码器的演进。目前，纳芯微聚焦于磁角度编码器和电感式编码器的研发与量产，其中磁角度编码器已广泛应用于工业及消费领域，而电感式编码器则在汽车EPS（电动助力转向系统）、扭矩传感等场景中展现优势。

纳芯微磁角度编码器采用非接触式设计，具备高可靠性、抗震、抗污染等特性，尤其适合动态环境。传统光电编码器对环境洁净度要求高，而人形机器人的跌落、碰撞(zhuàng)等(děng)动(dòng)作(zuò)易(yì)导(dǎo)致(zhì)其(qí)失(shī)效(xiào)。相(xiāng)比(bǐ)之(zhī)下(xià)，磁(cí)角(jiǎo)度(dù)编(biān)码(mǎ)器(qì)不(bù)仅(jǐn)适(shì)应(yīng)性(xìng)强(qiáng)，还(hái)可(kě)实(shí)现(xiàn)17bit分(fēn)辨(biàn)率(lǜ)（精(jīng)度(dù)达(dá)0.002°），且(qiě)仅(jǐn)需(xū)单(dān)芯(xīn)片(piàn)+磁(cí)铁(tiě)的(de)简(jiǎn)洁(jié)方(fāng)案(àn)即(jí)可(kě)完(wán)成(chéng)高(gāo)精(jīng)度(dù)检(jiǎn)测(cè)，大(dà)幅(fú)降(jiàng)低(dī)系(xì)统(tǒng)复(fù)杂度。

纳芯微的磁编码器主要有三种不同的技术路线，可以覆盖全场景需求。首先是低成本的霍尔式磁编码器方案，适用于空心杯电机等对性价比敏感的场景。第二是AMR磁阻式编码器，具有高灵敏度，分辨率可达21bit，主要用于工控市场和机器人中的伺服电机，以及配合机器人行星减速机的多颗协同控制方案。第三是新兴的电感式编码器方案，适合中空走线或大电流场景（避免磁场干扰），目前已进入小批量阶段，未来将拓展至人形机器人关节等应用。

总之，纳芯微通过多技术路径布局，为不同精度、成本及环境要求的场景提供定制化解决方案，持续推动编码器技术在机器人领域的创新应用。

纳芯微磁编码器安装方式详解

磁编码器的安装方式主要分为在轴安装和离轴安装两大类。在轴安装是指电机轴、磁铁轴心和芯片轴心三轴同心的安装方式，它具有结构简单、精度稳定的特点。而离轴安装则是当前行业研究的热点，特别适用于需要中空结构的减速器应用场景，为人形机器人等新兴领域提供了更为灵活的解决方案。针对这两种安装方式，纳芯微开发了不同的产品系列，以满足多样化需求。

目(mù)前纳芯微有三款在轴安装磁编码器产品：MT6835（±0.02°）、MT6826S（±0.1°）和MT6701（±1.0°）。这三款产品的年出货量已达到500-600万片，广泛应用于步进电机和伺服电机领域。其中MT6701主要应用于空心杯电机等对成本敏感的场景；MT6826S和MT6835基于磁阻技术，凭借更高精度被用于伺服电机和行星减速机的多颗协同控制方案。

关于安装技术细节，在轴安装又可分为径向充磁和轴向充磁两种方案。径向充磁方案磁场发散较远，对安装距离要求较低；轴向充磁方案磁力线更为集中，适合1mm以内的精密安装场景，是纳芯微主推的方案。

离轴安装是一种创新方案，针对机器人行业对中空结构的需求，纳芯微提供三种离轴解决方案。一是集成磁头方案（MT6620），优势是集成度高，挑战是对磁铁的磁间距和安装位置要求较高；二是低成本方案（MT6709QC），其特点是通过外接磁传感器解码，通过自校准可将精度提升至±0.1°（匀速自校准）或±0.2°（简洁校准）。

第三种是电感式编码器方案（MT6901），其创新性在于，采用电感技术解决了中空走线干扰问题，能够有效规避EMC等信号干扰。这种双码道游标方案是当前市场主流的绝对值编码器，可广泛应用在机器人关节侧。

为了满足绝对位置的监测需求，纳芯微还推出了两种创新方案——单码道增量控制和M序列方案。单码道增量控制采用单磁环设计，通过中间的回零信号实现位置识别。该方案采用增量控制方式，虽然存在上电时存在噪声问题，但在工业场景中仍有广泛应用。

M序列方案则更为先进，融合光编理论创新而成。其工作原理是通过伪随机序列精确定位外圈对极位置，结合增量控制实现360°绝对角度测量。具体流程为：上电时读取内码道信号确定初始(shǐ)位(wèi)置(zhì)，然(rán)后(hòu)通(tōng)过(guò)增(zēng)量(liàng)方式进行机械控制，由芯片内部解析获得绝对角度信息。

上述两种方案各有特点：传统方案结构简单但存在噪声；M序列方案精度更高但增加了复杂度。两者均能有效满足绝对位置监测需求，可为不同应用场景提供灵活选择。

为满足不同精度需求，纳(nà)芯(xīn)微(wēi)开(kāi)发(fā)了(le)多(duō)种(zhǒng)复(fù)合(hé)安(ān)装(zhuāng)方(fāng)案(àn)。其(qí)中(zhōng)，基(jī)础(chǔ)复(fù)合(hé)方(fāng)案(àn)采用(yòng)中(zhōng)间(jiān)轴(zhóu)向(xiàng)充(chōng)磁(cí)的(de)在(zài)轴(zhóu)安(ān)装(zhuāng)，外(wài)圈(quān)采用(yòng)4颗(kē)传(chuán)感(gǎn)器(qì)解(jiě)码(mǎ)，特(tè)点(diǎn)是(shì)平(píng)衡(héng)成(chéng)本(běn)与(yǔ)性(xìng)能(néng)。高(gāo)精(jīng)度(dù)复(fù)合(hé)方(fāng)案(àn)增(zēng)加(jiā)了(le)中(zhōng)间(jiān)磁(cí)铁(tiě)屏(píng)蔽(bì)罩(zhào)，能(néng)够(gòu)有(yǒu)效(xiào)隔(gé)离(lí)外(wài)部(bù)磁(cí)场(chǎng)干(gàn)扰(rǎo)，提(tí)升(shēng)测(cè)量(liàng)精(jīng)度(dù)。

纳(nà)芯(xīn)微(wēi)还(hái)在(zài)两(liǎng)个(gè)方(fāng)案(àn)基(jī)础(chǔ)上(shàng)开(kāi)发(fā)了(le)两(liǎng)种(zhǒng)全中(zhōng)空(kōng)离(lí)轴(zhóu)方(fāng)案(àn)。其(qí)外(wài)部(bù)磁(cí)环(huán)随(suí)外(wài)转(zhuǎn)子(zi)旋(xuán)转(zhuǎn)，内(nèi)部(bù)磁(cí)环(huán)连(lián)接(jiē)减(jiǎn)速(sù)器(qì)电(diàn)机(jī)端(duān)，采用(yòng)8颗(kē)线(xiàn)性(xìng)霍(huò)尔(ěr)输(shū)出(chū)信(xìn)号(hào)至(zhì)解(jiě)码(mǎ)芯(xīn)片(piàn)。通(tōng)过(guò)增(zēng)加(jiā)磁(cí)屏(píng)蔽(bì)设(shè)计(jì)，其(qí)外(wài)圈(quān)精(jīng)度(dù)可(kě)达(dá)0.2-0.3°，内(nèi)圈(quān)精(jīng)度(dù)可(kě)达(dá)0.8-1°。该(gāi)方(fāng)案(àn)的(de)可(kě)靠(kào)性(xìng)已(yǐ)在(zài)行(xíng)业(yè)实(shí)际(jì)应(yīng)用(yòng)中(zhōng)得(de)到(dào)了(le)验(yàn)证(zhèng)，完(wán)美(měi)解(jiě)决(jué)了(le)中(zhōng)空(kōng)结(jié)构(gòu)下(xià)的(de)高精度测量需求。

纳芯微即将推出的MT6901电感式编码器将成为人形机器人关节的核心解决方案。该产品采用创新的三层电感技术，在定子两侧各配置一个转子，通过电磁感应实现双面信号采集，从根本上消除传统方案单侧感应的局限性。

虽然三块PCB的精密平衡存在技术挑战，但这一设计实现了内环套外环的感应方案，能够显著提升测量精度，完美解决中空走线的EMC干扰问题，特别适合需要高可靠性的机器人关节应用，从而推动整个机器人行业的技术升级。

纳芯微将持续拓展智能化边界

纳芯微通过持续技术创新，建立了完整的磁编码器解决方案体系，从传统在轴安装到创新离轴方案，从单一测量到复合安装，为工业自动化、人形机器人等领域提供了多样化的选择。特别是正在开发的MT6901电感式编码器，有望解决行业长期存在的中空走线的干扰难题，推动磁编码器技术进入新的发展阶段。

纳芯微的传感器产品已成功导入多家客户的人形机器人项目，在空心杯电机和通用关节领域实现了批量出货。与此同时，在四足机器人市场也取得了突破，多个项目进入量产阶段。作为国产传感器供应商，纳芯微将持续为机器人行业提供高可靠性解决方案，助力国产人形机器人把握市场机遇，实现技术突破。

纳芯微电子（简称纳芯微，科创板股票代码688052）是高性能高可靠性模拟及混合信号芯片公司。自2013年成立以来，公司聚焦传感器、信号链、电源管理三大方向，为汽车、工业、信息通讯及消费电子等领域提供丰富的半导体产品及解决方案。

纳芯微以『“感知”“驱动”未来，共建绿色、智能、互联互通的“芯”世界』为使命，致力于为数字世界和现实世界的连接提供芯片级解决方案。