近日，中科阿爾法科技有限公司發布了一款基于氮化鎵（GaN）驅動的機器人關節模組（型號：ZK-RI0--PRO--B）。

該模組采用氮化鎵高電子遷移率功率芯片，在高能量轉換效率與低溫升較比上一代機器人關節采用硅基MOS管具有明顯優勢。更高的開關頻率2MHz可實現99.2%能量轉換效率，同時支持10ns級快速開關特性（較傳統Si基MOS管方案提升40%），溫升ΔT≤25K@滿載）。尤其在能效與散熱方面表現突出，使得人形機器人在長時間工作過程中能夠保持較低的能耗和穩定的溫度，從而提高了機器人的續航能力和穩定性。關節過熱？續航不足？揭示電機技術新挑戰 。4月19日全球首場人形機器人半程馬拉松北京亦莊舉辦，通過本次比賽，機器人產業發展需要重點解決的技術短板更加清晰明確。例如出現關節過熱導致性能衰減或摔倒、動平衡能力不足、需多次換電等問題，為后續產業發展指明方向

內置中科無線半導體AI ASIC具身機器人動力系統芯片家族關節系列“GaN陣列驅動器芯片”，具有250Hz高頻神經反射與5ms全鏈路時延，這對于人形機器人實現快速、精準的動作控制至關重要。高頻神經反射能夠確保機器人在復雜環境中迅速做出反應，而低時延則保證了動作的流暢性和連貫性。該技術通過物理3D建模與多模態傳感器數據融合輸出的陣列控制信號在5ms的時間同時控制機器人數十個關節，不但保持了機器人在高速運動過程中的穩定性，還大幅縮短了機器人的研發訓練時間。該關節模組技術無疑將加速了“機器人物理運動控制模型”向標準化，通用化方向發展。

采用了中科無線半導體AI ASIC芯片定制化設計，集成AM數字驅動、GaN陣列、ADC 17bit磁編碼多源傳感器，創新的CPWM算法采用相位偏移調制及混沌脈寬技術，將等效開關頻率提升至4倍基頻，自適應死區補償消除GaN諧波畸變和自研的曼徹斯特編碼即時通信接口，多路并行通信，較比傳統CAN通信串接方法，通過列隊消息發送，容易引起MCU計算資源不足，加上關節過熱引進MCU重啟和停止工作，導致機器人在行走過程，某個關節失去電動勢，導致姿態不穩定和摔倒。

該關節模組采用了低成本的行星減速機方案，在成本得到大幅降低同時其性能得到大幅提升。中科阿爾法持續深耕機器人動力系統組件的研發，為全球機器人產業提供低成本、低延時、低功耗、高性能的解決方案，推動具身智能產業鏈健康發展。ZK-RI 80-40-PRO-101-B現已開放訂購，適用于工業機器人、具身機器人及特種寬溫機器人設備等智能傳動領域。