隨著流水生產線的自動化,傳統的人工勞力已經被智能化工業所取代,而用于智能工業的MCU也越來越受到人們的重視,受MCU控制的機械手臂正在成為這些流水線的關鍵環節。這些機械手臂能夠取代普通的人力,更加精準和快速并且比普通人力更加節省成本。擔當重任的微控制器(MCU),亦可望跟著受惠。
行業從業者表示,得益于工業智能機器手臂的美好前景,其中擔當重任的MCU將迎來市場獲利期。從工業機器人的設計原理上來看,機械手臂想要工作必須需要非常多的運動機制進行輔助,彼此雖各司其職但也要互相協調,因此內建于機器人中的控制器或處理器身負重任。可望搭上此波工業自動化風潮的順風車快速成長。
另一方面,雖然市場上存在著各種各樣不同功效的處理器和控制器,但真正適合工業控制市場的依舊是MCU,MCU在市場上的前景是極佳的。這點可以從不同處理器的工作特點上來進行解釋,雖然MCU的處理效能比不上微處理器(MPU)、數位訊號處理器(DSP)或是現場可編程閘陣列(FPGA)等元件,不過由于目前智慧工廠產線上的機器人多以機器手臂為主,高精度、大型且完全擬真人的機器人還不普遍,而機器手臂注重的是馬達控制效能,因此已在馬達控制領域占有一席之地的MCU將最直接受惠。
并且人們在評價一款工業用機器人的功效時會觀察機器人的自由度。機器人的自由度通常取決于可移動關節的數目,高自由度通常意味著數量較多的關節,需要控制關節的馬達也會相對較多。所以起到控制馬達作用的MCU的性能往往決定了一款機器人的性能。
工業制造是一個需要高精度的產業,高精準度的機械手臂的需求會越來越旺盛。MCU的市場自然也就會越來越大,以普通的單只機械手臂為例,就需要8個MCU控制器同時進行控制。為滿足機器人馬達控制應用,MCU業者除須提供易開發的嵌入式平臺、設計工具及通用軟體外,更要建立好MCU周邊完善的通訊環境,亦即MCU須能處理各種工業通訊協議,包括控制區域網路匯流排(CAN BUS)、通用序列匯流排(USB)、序列周邊介面匯流排(SPI)、乙太網路、無線區域網路(Wi-Fi)、藍牙(Bluetooth)等基本通訊。
但這并不意味MCU只能進行馬達的控制而不能勝任其他的工作,MCU技術也在與時俱進。為了能夠更好的實現機械手臂的精準性,目前MCU的平均效能約介于80~100DMIPS之間,高階MCU則上看200DMIPS。未來MCU業者的首要開發目標是將效能提升至300~400DMIPS,同時持續優化周邊元件的性能,如將類比數位轉換器(ADC)從主流的12位元逐漸汰換成16位元;此外,也要戮力改善對周邊開發環境的IP支援。