半年百亿，人形机器人赛道已红透半边天——昆泰芯传感器芯片离轴的技术优势
来源：CONNTEK(昆泰芯)
发布时间：2025-09-28
2025 年上半年，中国人形机器人行业融资也刷新纪录。七月才刚过去一半，星动纪元、它石智航、星海图等多家人形机器人企业完成新一轮融资。据 IT 桔子数据，截至目前，该领域共发生 87 起融资事件，已披露融资金额达 109 亿元。而在 2024 年全年，行业融资事件为 56 起、总额 50 亿元。这意味着，仅半年时间，无论是数量还是金额，人形机器人的融资都实现了近乎翻倍的增长。
早在第十五届松山湖会议中，昆泰芯微电子的CEO武建峰博士就已经指出，人形机器人每个关节至少需1-2个编码器，如膝关节、肩关节、腰部等，典型人形机器人配备14+个关节，需20~30个编码器；机器人对传感器的需求主要体现在广度、速度、可靠度和精度，所以在电机端与减速器端同步部署，提高速度与位置精度。
然而，传统轴向安装的编码器（即编码器与旋转轴同心安装）在机器人关节中面临多重挑战：
空间局限性：关节空间狭小，轴向安装需占用额外轴向长度，导致机器人整体结构臃肿；
温度与振动干扰：关节内部发热元件（如电机、减速器）可能对编码器造成热漂移，而振动易导致轴同心度偏移；
维护成本高：轴向编码器更换需拆卸整个关节组件，停机时间长。
昆泰芯离轴应用的创新价值：磁编码器芯片的突破性方案
昆泰芯KTM59系列芯片通过创新性设计，将传感器安装位置从旋转轴的同心轴线转移到偏移位置（如径向或侧向），解决了上述问题，并成为机器人关节精密控制的首选方案。
1. 空间紧凑化：释放关节设计自由度
技术原理：KTM59系列磁编码器利用磁场的空间分布特性，通过算法补偿偏移带来的信号畸变，即使传感器与旋转轴不同轴，仍能准确解析角度信息。
解决方案：传感器安装在关节侧面，径向偏移距离达15mm，使关节直径缩减30%，同时保持±0.1°的高精度。
2. 抗干扰能力提升：适应恶劣工况
解决方案：离轴磁编码器采用抗磁干扰设计，将传感器安装在远离电机发热区的侧方，并通过金属屏蔽层隔离振动传导。
性能提升：误差率降低至0.05%以下，MTBF（平均无故障时间）从8000小时提升至30000小时，显著降低维护频率。
3. 快速部署与维护：降低总成本
解决方案：昆泰芯KTM59系列磁编码器芯片支持“即装即用”设计，传感器与旋转轴的安装公差放宽至±0.5mm，装配时间缩短至5分钟。
数据对比：量产效率提升80%，年维护成本降低40%。
为何昆泰芯KTM59系列磁编码器芯片是离轴应用的最佳选择？
KTM59系列是一款24bit 绝对角度 TMR 磁性编码器，构成一个高速高精度的非接触磁性编码器模块。它具有最高 2M 采样速率的 16bit SAR ADC 读取传感器上的差分模拟正弦和余弦信号的能力，可以通过其高速数字电路进行角度计算，并输出位置信息。
KTM5900 提供多种灵活的角度输出模式，满足不同应用需求。首先，它支持最高 36Mbps SPI 绝对角度输出，SPI 同时可以用来配置 MTP（多次可编程存储器）；此外，可编程的最大65536 线 ABZ 正交脉冲增量输出，提供高分辨率和精准的位置信息；而且，KTM5900 支持可编程最大 256 对极 UVW 增量输出；最后，KTM5900 支持 PWM 绝对角度输出。
昆泰芯磁编码器芯片的离轴应用，不仅解决了传统编码器在机器人关节中的空间、环境与维护痛点，更通过技术迭代推动了机器人向更高精度、更小体积、更低使用成本的方向演进。对于追求核心竞争力的机器人厂商而言，这一创新方案已成为实现下一代产品突破的必经之路。
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