機(jī)器人行業(yè)發(fā)展勢(shì)頭迅猛。隨著機(jī)器人技術(shù)持續(xù)進(jìn)步，工程師在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)面臨日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，要求系統(tǒng)更智能、更高效，并能更好地適配不同環(huán)境。從工業(yè)自動(dòng)化與物流，到醫(yī)療保健和服務(wù)機(jī)器人等領(lǐng)域，現(xiàn)代設(shè)計(jì)必須在緊湊且經(jīng)濟(jì)高效的架構(gòu)內(nèi)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)控制、可靠的連接，以及強(qiáng)大的電源管理。滿足這些需求，離不開(kāi)既能平衡性能與效率，又能實(shí)現(xiàn)無(wú)縫系統(tǒng)集成的先進(jìn)技術(shù)。

Qorvo憑借在連接、傳感和電源管理領(lǐng)域的解決方案組合，助力工程人員克服上述挑戰(zhàn)，為下一代機(jī)器人創(chuàng)新提供支持。

市場(chǎng)與應(yīng)用格局

根據(jù)麥肯錫2025年6月發(fā)布的一份報(bào)告，假設(shè)具身人工智能（embodied AI）及相關(guān)軟件穩(wěn)步發(fā)展，到2040年，通用機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到近3700億美元。這凸顯了機(jī)器人技術(shù)在制造業(yè)、物流業(yè)、軍事、醫(yī)療保健等領(lǐng)域及更廣泛市場(chǎng)空間內(nèi)強(qiáng)勁且可持續(xù)的增長(zhǎng)勢(shì)頭。人工智能（AI）、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和云計(jì)算等技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了這一擴(kuò)張，助力機(jī)器人走出傳統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景，勝任日益多樣化與復(fù)雜的任務(wù)。

這一增長(zhǎng)主要由三大因素驅(qū)動(dòng)：首先是快速的技術(shù)創(chuàng)新，讓機(jī)器人變得更智能、功能更多樣；二是各行業(yè)對(duì)自動(dòng)化的需求日益增長(zhǎng)；以及通過(guò)減少人力投入實(shí)現(xiàn)成本效益的提升。全球機(jī)器人領(lǐng)域的五大趨勢(shì)如下：

AI與機(jī)器學(xué)習(xí)

協(xié)作機(jī)器人——專(zhuān)為與人類(lèi)安全、高效協(xié)同作業(yè)而設(shè)計(jì)

移動(dòng)機(jī)械臂——融合自主導(dǎo)航移動(dòng)底盤(pán)與任務(wù)執(zhí)行機(jī)械臂的機(jī)器人

數(shù)字孿生——通過(guò)實(shí)時(shí)雙向數(shù)據(jù)流構(gòu)建的物理機(jī)器人系統(tǒng)動(dòng)態(tài)虛擬映射

類(lèi)人機(jī)器人——采用類(lèi)人軀體設(shè)計(jì)的機(jī)器人，具備頭部、軀干和腿部結(jié)構(gòu)

這些趨勢(shì)共同重新定義了機(jī)器人與環(huán)境的交互方式、復(fù)雜任務(wù)的執(zhí)行能力，以及與人類(lèi)安全協(xié)作的模式。

Qorvo如何將設(shè)計(jì)難題轉(zhuǎn)化為優(yōu)化解決方案

機(jī)器人技術(shù)開(kāi)發(fā)工程人員面臨諸多關(guān)鍵設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，例如：

實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位與精確運(yùn)動(dòng)控制等機(jī)器人功能

提供強(qiáng)健、低延遲連接以實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的指令及控制

在各種工業(yè)或戶外環(huán)境中獲得可靠的自主導(dǎo)航和操作

在各種工況下保障系統(tǒng)安全性、可靠性與性能一致性

降低BOM成本及整體系統(tǒng)尺寸，以提高效率和可制造性

針對(duì)當(dāng)今機(jī)器人領(lǐng)域最緊迫的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，Qorvo提供一整套全面的組件，為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域帶來(lái)精準(zhǔn)度、可靠性，和高效性。

對(duì)于精準(zhǔn)定位和自主移動(dòng)，Qorvo的超寬帶（UWB）定位解決方案可獲得±5厘米的測(cè)距精度，在倉(cāng)庫(kù)或生產(chǎn)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)跟蹤和自主導(dǎo)航等高級(jí)功能。

在現(xiàn)代機(jī)器人系統(tǒng)中，電源管理同樣舉足輕重；Qorvo利用靈活的電池管理系統(tǒng)（BMS）滿足這些需求。該系統(tǒng)支持10節(jié)至20節(jié)電芯應(yīng)用，適用于各種電芯化學(xué)體系。工業(yè)級(jí)BMS安全功能進(jìn)一步增強(qiáng)了系統(tǒng)安全性，提供快速故障保護(hù)、精準(zhǔn)電芯均衡，以及精確的荷電狀態(tài)（SOC）和健康狀態(tài)（SOH）監(jiān)測(cè)；這對(duì)于維持機(jī)器人集群的可靠性和最大化正常運(yùn)行時(shí)間至關(guān)重要。

圖1，Qorvo如何應(yīng)對(duì)機(jī)器人解決方案中的挑戰(zhàn)

為了高效供電和調(diào)節(jié)電源，Qorvo緊湊、靈活的電源管理IC（PMIC）提供多路高壓軌，以滿足廣泛的系統(tǒng)電壓和電流需求，優(yōu)化性能及電路板空間。

在電機(jī)控制方面，穩(wěn)健的無(wú)刷直流（BLDC）驅(qū)動(dòng)解決方案將微控制器（MCU）、柵極驅(qū)動(dòng)器，和電源管理集成在一個(gè)節(jié)省空間的配置中，降低系統(tǒng)成本及復(fù)雜性。

最后，為確保無(wú)縫通信和控制，Qorvo的集成式Wi-Fi前端模塊（FEM）和濾波器帶來(lái)低延遲、無(wú)干擾的無(wú)線連接，即使在具有挑戰(zhàn)性的RF環(huán)境中也能支持穩(wěn)定且響應(yīng)迅速的運(yùn)行。這些技術(shù)共同助力工程人員設(shè)計(jì)出更強(qiáng)大、高效，且互聯(lián)的機(jī)器人系統(tǒng)，在多樣化應(yīng)用場(chǎng)景與環(huán)境條件下可靠運(yùn)行。

圖2，應(yīng)對(duì)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用挑戰(zhàn)的組件特性

參考設(shè)計(jì)框圖

Qorvo的參考設(shè)計(jì)框圖凸顯了RF技術(shù)、電源管理、電池管理，和電機(jī)控制在機(jī)器人技術(shù)中的無(wú)縫集成。

圖3，機(jī)器人解決方案的高級(jí)參考設(shè)計(jì)

Qorvo 產(chǎn)品推薦

電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)器

PAC5527

48V BLDC/PMSM可編程電機(jī)控制器與驅(qū)動(dòng)器，搭載150MHz ARM Cortex M4F處理器

ACT72350

160V柵極驅(qū)動(dòng)器，配備可配置AFE及內(nèi)置電源管理器

電池管理系統(tǒng)

PAC22140

包含50MHz ARM Cortex M0處理器；并配備斷路器控制、電芯均衡、電源管理，以及集成在AFE中的雙16位ADC、保護(hù)比較器，和DAC

PAC25140

包含150MHz ARM Cortex M4F處理器；并配備浮點(diǎn)運(yùn)算單元、斷路器控制、電芯均衡、電源管理，以及集成在AFE中的雙16位ADC、保護(hù)比較器，和DAC

ACT88760

5V PMIC，含7個(gè)大電流降壓轉(zhuǎn)換器、6個(gè)LDO，和10個(gè)GPIO

超寬帶解決方案

QM35825

6.5GHz和8.0GHz UWB收發(fā)器，集成4個(gè)靈活RF端口、LNA、PA和RF開(kāi)關(guān)，搭載帶安全隔離區(qū)的Cortex-M33處理器，并配備豐富的安全特性與通信外設(shè)

Wi-Fi 前端模塊

QPF4259

2GHz Wi-Fi 7高功率FEM，5V高增益低噪聲系數(shù)，具備二次與三次諧波濾波功能，并支持5GHz抑制以實(shí)現(xiàn)DBDC工作模式

QPF4257

2GHz Wi-Fi 7高功率FEM，5V高增益低噪聲系數(shù)，具備二次與三次諧波濾波功能，并支持5GHz抑制以實(shí)現(xiàn)DBDC工作模式

Wi-Fi BAW 濾波器

QPQ5503、QPQ5604、QPQ5200、QPQ5230

高功率Wi-Fi共存BAW帶通濾波器，適用于2.4、5、6GHz頻段

結(jié)論

隨著機(jī)器人應(yīng)用在各行業(yè)不斷拓展，實(shí)現(xiàn)性能、可靠性和能效的提升已成為在實(shí)際應(yīng)用中取得成功的關(guān)鍵。Qorvo利用成熟的技術(shù)，助力工程人員達(dá)成這些目標(biāo)；這些技術(shù)能夠簡(jiǎn)化復(fù)雜的設(shè)計(jì)難題——從基于UWB的精準(zhǔn)定位、安全可靠的連接，到高效的電源控制與系統(tǒng)優(yōu)化。通過(guò)將創(chuàng)新與實(shí)用的集成技術(shù)相結(jié)合，Qorvo使開(kāi)發(fā)人員能夠更快地將更智能、功能更強(qiáng)大，且高度互聯(lián)的機(jī)器人推向市場(chǎng)。