产品 | 先楫HPM53M1:打破算力与空间的零和博弈,赋予机器人关节极致动力

来源: 先楫半导体HPMicro 作者:先楫半导体 2026-06-02 13:09:08

2026年6月2日,上海先楫半导体科技有限公司(先楫半导体,HPMicro)为旗下机器人高性能MCU产品矩阵再添重磅新品——机器人关节CAN通信与运动控制专用MCU HPM53M1,进一步完善先楫机器人关节全场景芯片战略布局。该产品凭借高算力、高性能、高集成度、专业化四大核心优势,彻底打破了传统方案“算力与空间”的零和博弈,化解开发者取舍两难的设计痛点。 HPM53M1的发布, 结合已量产的HPM6E8Y及HPM5E3Y产品,先楫半导体已形成覆盖CAN、EtherCAT等实时通信的完整产品矩阵,为不同层级的机器人关节控制需求提供全面支持。

  

先楫半导体董事长兼CEO 曾劲涛表示,机器人产业进入高速发展阶段,对核心控制芯片提出了前所未有的高要求。今天推出的HPM53M1,正是一款专为机器人运动控制场景深度打造的高性能MCU。 我们相信,未来机器人产业的核心竞争力,不只是 AI,更是稳定、高效、实时的运动控制系统。 先楫持续深耕机器人核心控制领域,努力成为全球机器人产业值得信赖的长期合作伙伴。

 

四大技术解法,终结机器人关节开发困境

当前,机器人关节开发面临“算力瓶颈”与“空间不足”的双重挤压。一方面,随着控制算法向FOC、阻抗控制等高阶领域演进,加之电机低电感化趋势推高了电流环带宽与PWM载波频率,传统MCU算力已难以为继。另一方面,受关节模组功率密度提升及中空结构设计影响,PCB可用空间急剧缩减。这一“算力瓶颈”与“空间不足”的矛盾,正倒逼行业寻找更高性能、高集成度、更小封装的下一代主控芯片解决方案。

  
为了解决这一矛盾,先楫半导体高性能电机控制芯片HPM53M1应势而生,通过四大技术解法实现产业赋能:

 

  一、高算力:硬核算力破局

  主频480MHz,高性能RISC-V内核,支持双精度浮点运算及强大的DSP扩展。

  支持1MB 闪存和288KB SRAM,16KB 高速缓存(I/D Cache)和高达256KB 的零等待指令和数据本地存储器(ILM /DLM),极大避免了低速外部存储器引发的性能损失。

  

  二、高性能:高精度、高实时,性能拉满

  高性能模拟外设:2路16b ADC; 2MSPS; 2个OPMAP,可配置为PGA; 2个12b DAC 1MSPS。可高精度、高速率实时采集电流、电压、温度、位置传感信号,实现机器人关节精准闭环控制、动态响应更快、控制精度更高。

  丰富的通讯能力:内置PHY 的高速USB, 支持4 x CAN-FD,4 x UART,4 x I2C,3 x SPI等,支持多设备并行通信,系统拓展性拉满。

  

  三、高集成度:驱控一体,更紧凑高效

  内置高性能三相独立半桥预驱,采用高端悬浮自举架构,150V高耐压留有充足余量,500kHz高开关频率让电机控制响应更快、转矩更平稳、调速精度更高;全面适配 24V/48V/72V 主流供电,单芯片多场景通用,降本同时提高可靠性。

  预驱拥有 +0.8A/-1.2A 输出电流能力,可直接驱动大功率 MOS/IGBT 开关管,无需额外外加驱动芯片,精简外围电路、节省BOM与PCB空间。

  集成4通道运放,可同时多路采集信号;单电源供电及6MHz高带宽, 轨到轨输入输出,大幅提升机器人关节控制稳定性与检测灵敏度。

  自带MOS预驱与运算放大外设,可完成电流采样、信号调理与功率驱动一体化设计,缩短客户开发周期,适配紧凑化关节模组布局。

  

  四、专业化:原生适配、空间极简,匹配底层设计需求

  专业电机驱动外设:SEI、旋变解码、MOS驱动、运放等,无需外挂,即插即用,大幅简化硬件电路设计。

  极致封装:QFN80,9X9mm,满足机器人关节驱动对尺寸的需求。

  支持环境温度 -40~105℃ ,满足市面上大多数机器人关节运转的温度需求,具备高可靠性。


更多资源,助力机器人关节开发

丰富的算力、接口、模拟及驱动资源高度整合,无需额外搭配大量外围器件、大幅简化硬件架构设计的同时,提供从位置解码、信号调理到功率驱动一应俱全的功能,适配多种传感接入方式,满足不同机器人关节的控制需求,为产品迭代和功能拓展预留充足空间。

提供一站式赋能:从芯片、方案到量产

  

先楫HPM53M1关节模组方案

电机控制参数

  • 驱动输入电压:DC20≤Vin≤DC48V
  • 电流环频率:16KHz
  • 速度环频率:4KHz
  • 位置环频率:2KHz
  • CiA402协议:PP、PV、PT、HM、CSP、CSV、CST

  

配套上位机与USB转CAN工具

  • 电机调试专用上位机:MotorTools
  • UCAN-MINI通用上位机:UCAN Analyzer

 

资源共享

开源所有设计文档,包括软件和硬件V0版本(请联系先楫官方或代理商)

  
先楫机器人MCU产品矩阵

先楫半导体构建了覆盖全场景的高性能RISC-V机器人MCU产品矩阵。从芯片到智能,先楫半导体用国产“芯”推动机器人的底层技术进步。

供货信息:产品及方案购买

HPM53M1系列现已提供芯片样片及关节模组方案出售,购买链接欢迎访问先楫半导体官网:https://www.hpmicro.com/design-resources/development-board 。

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