在人形機(jī)器人的開發(fā)過程中，確保機(jī)器人具備“看得見”的視覺能力和“續(xù)航穩(wěn)”的供電保障是兩大關(guān)鍵挑戰(zhàn)。意法半導(dǎo)體（ST）通過其 STM32系列微控制器（MCU） 提供了從視覺感知到電源管理的全棧解決方案，使機(jī)器人能夠在復(fù)雜環(huán)境中靈活穿梭并精準(zhǔn)作業(yè)。

STM32N6系列：AI賦能視覺感知

為了實(shí)現(xiàn)高精度的視覺感知，STM32N6系列 搭載了Cortex-M55內(nèi)核，主頻高達(dá)800MHz，并集成了600 GOPS專用神經(jīng)處理單元（NPU），功耗僅為3 TOPS/W。該系列還配備了MIPI CSI-2攝像頭模塊接口和專用圖像信號(hào)處理器（ISP），支持運(yùn)行先進(jìn)的AI模型如Yolo v8，能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)物體檢測(cè)、3D定位及手勢(shì)識(shí)別等任務(wù)。

這些特性使得STM32N6非常適合用于人形機(jī)器人的視覺引導(dǎo)控制。例如，在基于語義分割的避障系統(tǒng)中，STM32N6可以通過分析環(huán)境中的障礙物信息，精確聯(lián)動(dòng)腿部關(guān)節(jié)的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)避障；而在手勢(shì)觸發(fā)的手部抓取動(dòng)作中，它能迅速識(shí)別并響應(yīng)用戶的手勢(shì)指令，確保操作的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。

STM32U3系列：超低功耗高效能

對(duì)于電池供電的人形機(jī)器人執(zhí)行器節(jié)點(diǎn)，如手指小關(guān)節(jié)或分布式傳感器模塊，STM32U3系列 提供了理想的解決方案。基于Cortex-M33內(nèi)核，STM32U3實(shí)現(xiàn)了117 CoreMark/mW的能效比，顯著延長了電池壽命。其緊湊的設(shè)計(jì)和高效的能源利用率，使其成為低功耗執(zhí)行器的理想選擇。

STM32U3不僅適用于手指等精細(xì)動(dòng)作的控制，還能為分布式傳感器供電模塊提供穩(wěn)定可靠的電源管理，確保整個(gè)系統(tǒng)的續(xù)航穩(wěn)定性與運(yùn)行可靠性。這對(duì)于需要長時(shí)間連續(xù)工作的機(jī)器人來說至關(guān)重要，尤其是在野外作業(yè)或應(yīng)急救援等場(chǎng)景中。

電源管理方案：全面覆蓋

人形機(jī)器人的電源管理系統(tǒng)主要包括 電源轉(zhuǎn)換 和 電池管理 兩大部分。針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景，ST提供了多種解決方案：

電源轉(zhuǎn)換 方面，基于STM32G474QET6或 STM32H743 系列MCU，結(jié)合SiC、GaN、MOSFET等功率器件，利用高分辨率定時(shí)器和豐富的模擬外設(shè)，可以實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定的電源轉(zhuǎn)換。這特別適合應(yīng)用于肩部、膝部等大扭矩關(guān)節(jié)以及核心控制模塊，確保在高負(fù)載情況下仍能保持穩(wěn)定的電力供應(yīng)。

電池管理 方面，根據(jù)具體需求可以選擇不同系列的STM32 MCU：

STM32WB05TZ 支持BLE遠(yuǎn)程監(jiān)控，適用于需要無線通信和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱?chǎng)景；

STM32G0 適用于分布式關(guān)節(jié)的電源管理，具有成本效益和高集成度；

STM32F1/F4 則用于整體控制，搭配模擬前端（AFE）、隔離及保護(hù)器件，確保從手指關(guān)節(jié)到核心單元的多樣化需求都能得到滿足，保障續(xù)航與安全。

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