Microchip以高速电容数字转换器增强机器人触觉感知

Microchip以高速电容数字转换器增强机器人触觉感知

可靠的机器人操作仅靠视觉并不足够，在抓取柔软、易碎或形状不规则的物体时尤其如此。摄像头可以定位物体，而触觉传感提供接触信息，用于判断握持力度以及物体是否开始滑移。Microchip Technology（微芯科技，纳斯达克代码：MCHP）推出ATFCD52高速电容数字转换器，把精细网格二维电容传感器阵列的信号转换为高灵敏度数字数据。外部处理器可据此计算法向力与剪切力，帮助机器人夹爪与人形机器人的灵巧手调整抓取与操作方式。

“机器人在观察和理解周围环境方面的能力不断增强，但感知物理接触并作出响应仍是关键挑战，”Microchip人机接口事业部高级总监Giovanni Fontana表示，“ATFCD52旨在提供实时触觉数据，为开发更灵巧的机器人以及推进物理AI打下基础。”

ATFCD52支持最多52个通道，可配置为最多32条发射（TX）线与20条接收（RX）线，从而实现覆盖整个接触面的高密度二维电容传感器阵列。片内20路并行模拟前端同时采集全部接收线，帧率最高可达800 Hz（取决于传感器阵列尺寸）。这一高速采集能力有助于系统在物体跌落或被挤压之前检测到滑移起始，并及时调整握力。

ATFCD52 还可分辨低于 1 飞法（fF）的电容变化，为检测触觉传感器的细微形变提供所需灵敏度。这一灵敏度对轻触场景尤为重要：此时电容变化极小，在电气噪声环境中难以区分。在机器人系统中，伺服电机、功率电子器件与开关稳压器会产生电气噪声，容易淹没这类信号。跳频与过采样同样有助于抑制此类干扰，支持在电气噪声环境下实现触觉感知。

在系统级处理方面，ATFCD52 可按应用性能需求与 Microchip 的 MCU、MPU 或 FPGA 搭配使用。开发者可针对本地控制或更高吞吐量的计算需求选择合适的处理架构，并将该电容数字转换器纳入更广泛的 Microchip 系统方案。除机器人外，ATFCD52 的灵活性还使其适用于增强现实与游戏配件、数据采集手套与脚垫，以及电子皮肤等可穿戴传感应用。可访问官网了解 Microchip 机器人解决方案的完整产品组合。

ATFCD52 由 EV-ATFCD52 开发板提供支持，帮助客户评估其电容传感器设计、触觉传感材料与叠层结构。ATFCD52 Configurator 软件支持用户参数配置与实时数据记录，以加快评估与设计导入。

ATFCD52 高速电容数字转换器可直接向 Microchip 购买，也可联系 Microchip 销售代表或全球授权分销商。