外骨骼机器人应该用什么芯片以及为什么要用这种芯片

外骨骼机器人通常会选用以下几种芯片:

1. FPGA芯片:FPGA芯片的通用性强,可自定义逻辑电路,实现比如编码解码、PWM控制、位置闭环等功能,非常适合外骨骼机器人的控制要求。例如Xilinx的各系列FPGA芯片。

2. ARM处理器:ARM处理器体积小,功耗低,比较适合嵌入式系统。外骨骼机器人一般会选用32位或64位的ARM Cortex系列处理器,如STM32、DM3730等,用于实现整体控制算法和协调计算。

3. DSP数字信号处理器:DSP处理器专门用于计算密集型信号处理,如电机控制中的PWM波生成和编码器信号解码等,常用于外骨骼机器人的底层硬件控制,如TI的TMS320系列。

4. MCU单片机:一些简单的外骨骼机器人会选用高性能MCU单片机,如ST的STM32系列,用于基本控制和协调,成本较低廉。

为什么要选用这些芯片:

1. 可满足外骨骼机器人复杂的控制和算法计算需求。如基于FPGA的电机控制和闭环,基于DSP的信号处理,基于ARM的整体控制和协调等。

2. 系统集成度高,体积小巧,较适合嵌入式应用。这些芯片体积较小,功耗也比较低,易于集成在限空间的机器人系统中。

3. 性能价格比高。这些芯片性能较强 but 价格亲民,成本较优化,适用于一些研究机构和初创团队。

4. 生态资源丰富。这些知名厂商的芯片,有丰富的外设资源、development board、开源算法代码和社区支持等,方便开发者快速设计产品原型。

5. 易于编程和移植。无论是FPGA的Verilog/VHDL,还是ARM和DSP的嵌入式C代码,都较易上手,且可跨不同芯片移植,不必从零开始开发。

所以,外骨骼机器人选用的FPGA、ARM、DSP和MCU芯片,可以满足其控制和计算需求,也具有体积小、成本低、资源丰富和易开发等优点,这也是它们成为外骨骼机器人控制核心的原因。