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微容科技解析高端MLCC如何让AI赋能迭代后机器人“纵享丝滑”

作者: 爱集微 05-20 17:46
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来源:微容科技 #微容科技# #MLCC# #机器人#
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随着数智浪潮的到来,全球竞争逐渐聚焦具身智能与垂直场景融合,一场以 AI 赋能为底色的机器人革命,正揭开产业变革的帷幕。在2025年的春节联欢晚会上,16台来自杭州宇树科技的Unitree H1人形机器人与16位新疆艺术学院的舞蹈演员同台共舞,展示了一系列复杂的舞蹈动作。

(素材来源自网络)

2025年5月,特斯拉Optimus机器人在弗里蒙特工厂启动试生产倒计时,马斯克宣布年底前将部署数千台机器人进厂“打工”。

(特斯拉Optimus机器人)

同期,国产智元机器人第 1000 台通用具身机器人完成调试,其搭载的GO-1大模型已可以通过自然语言指令来完成挂衣服、骑自行车等复杂任务,在真正意义上实现了一次训练,终身进化。

(来源:稚晖君社交媒体)

在这些现象的背后,是人工智能向物理世界的渗透。这些融合尖端技术的现代机器人正在面向全场景赋能智能终端,逐渐成为重构人类生产生活方式的核心力量。

机器人核心系统的技术底座

什么是机器人?这个问题的答案正在被重新定义。传统工业机器人如同“机械木偶”,依赖着预设程序完成固定动作,而现代机器人已经具备了“感知-决策-执行”的完整闭环能力。

MLCC(多层陶瓷电容器)作为核心被动电子元器件,已经渗透至现代机器人架构中六大关键模块,发挥着不可替代的作用:

  • 控制系统:MLCC用于主控芯片电源去耦,确保机器人的运动规划算法实时运行无延迟。

  • 驱动系统:伺服电机逆变器的母线电容需采用高电压MLCC,承受200V以上脉冲电压,为电机驱动滤波。

  • 通讯模块:实现射频前端滤波和电源稳压。

  • 电源管理系统:对所承受的瞬态电压的抑制及储能缓冲。

  • 人机交互系统:控制音频信号得耦合与摄像头信号稳定。

  • 仿生系统:用于控制信号的高频响应和稳定性。

多元环境下不同类别机器人对MLCC的需求

随着 AI 算法的迭代优化与边缘计算架构的普及,机器人正从单一功能执行体向具备环境感知、自主决策能力的智能终端进化。

这种技术跃迁不仅重塑了机器人的应用边界,更对核心被动元件MLCC提出高频化(5GHz+)、低损耗(ESR)和宽温(-55℃~150℃+)的性能要求。

PART.01工业机器人

以焊接机器人、AGV为代表的工业机器人,主要工作于60℃以上高温、10G振动的严苛环境。

每台工业机器人的MLCC用量在1000-5000颗,由于其工作环境恶劣,刚需高可靠性的MLCC,以确保设备在复杂工况下稳定运行。

近年来,全球工业机器人装机量持续攀升,已连续多年达到50万台以上。从2018年至2023 年,复合增长率为5%。据国际机器人联合会(IFR)预测,到2027年,工艺机器人的装机量将突破60万台大关。

(数据来源:世界机器人报告)

中国市场的表现与全球增长态势相当,在国内市场中,本土供应商占据了47%的份额,展现出强劲的竞争力。

(数据来源:世界机器人报告)

PART.02消费机器人

从智能清洁到启蒙教育,消费机器人正以多元化形态融入现代生活。

扫地机器人、教育机器人等消费机器人,需在小型化设计与高频数据处理之间实现平衡,这使得 MLCC 在单机中的用量达到500-4000颗。

为适应消费机器人的小型化需求,0402/0201封装的 MLCC 占比超过70%,从而使聚焦高容与小型化成为该领域 MLCC 的主要发展方向。

以清洁机器人为主,相较工业机器人,其服务对象更为广泛,市场规模也更为庞大,是机器人行业增长的重要驱动力。自2023年起,消费机器人装机量已连续三年突破50万台,年复合增长率达10%,展现出蓬勃的发展态势。

(来源:REPORT INSIGHTS)

PART.03特种机器人

特种机器人由于工作环境的特殊性,特种机器人对MLCC的要求极为苛刻,单机 MLCC 用量高达5000-8000颗,且需要耐受- 55℃~150℃的宽温域以及高压环境。

尽管特种机器人用途相对单一,但其使用要求极高。随着科技的不断进步,多模态感知融合技术、自主导航技术等新型技术的加入,全球特种机器人的整机性能持续提升,能够更好地适应复杂环境和任务需求。

(资料来源:华经产业研究院)

其全球市场规模也呈现逐年增长的态势,至2024年,已高达近140亿美元,展现出在特殊领域的巨大潜力。

基于应用场景的机器人MLCC选型技术分野

在不同类型的机器人中,MLCC的使用规格也有所差异。

PART.01工业机械臂

主要结构由示教器(Teach pendant)、控制器(Controller)与连接模块(Connect module)三个单元构成。

(工业机械臂结构框图)

作为高精度执行机构,机械臂对MLCC的介电稳定性与空间适配性要求严苛。

其中典型应用规格包括:

0402/X7R/100nF/50V:适用于伺服驱动电路的高频滤波场景,X7R介质兼具温度稳定性与容量密度优势。

0402/X5R/1μF/10V:常用于控制模块的储能滤波,1μF容量值满足中小功率信号链的暂态能量补偿需求。

0402/X5R/10μF/10V:应用于低电压信号处理单元,10μF 容量等级满足长续航系统的储能优化设计。

PART.02AGV移动机器人

主要结构由系统控制器(System Control)、升降机构(Lifter)、连接模块(Connect Module)及电源(Power Supply)四大单元构成。

(AGV移动机器人结构框图)

针对这类需要兼顾动力驱动与导航控制的移动平台,MLCC选型侧重耐压等级与机械振动适应性,典型规格如下:

0402/X7R/100nF/50V:在电池管理系统中承担高频噪声抑制,50V耐压适配多串锂电池组电压平台。

0402/X5R/1μF/16V:用于导航模块的电源滤波,16V耐压设计满足车载电源系统的浪涌防护要求。

0805/X5R/2.2μF/10V:在驱动电机控制器中作为储能电容,较大封装尺寸适应大电流工况下的散热需求。

PART.03人形机器人

主要结构由控制系统(Control System)、感知系统(Sensing System)、末端执行器(End Effctors)及驱动系统(Actuation System)四大单元构成。

(人形机器人结构框图)

人形机器人兼具复杂关节驱动与多传感器融合特性,所需电流巨大,因此其MLCC的选型具有多元化特征,典型规格如:

0402/X7R/100nF/50V:通用型规格广泛应用于关节驱动电路,平衡容量需求与微型化设计。

0805/X7R/100nF/250V:在高压伺服系统中承担安全隔离功能,250V耐压满足动力单元的绝缘设计要求。

1206/X5R/10μF/50V:应用于核心计算模块的储能电路,大尺寸封装支持高容值输出以应对瞬时功率波动。

MLCC在机器人市场的规模与趋势

MLCC广泛应用于机器人的各个关键部分,不同部分对其性能和规格要求不同,这也决定了其在机器人成本中的占比和价值。

(XIAOMI DOG)

以XIAOMI DOG为例,它们在不同尺寸MLCC的使用量上各有特点,且在高容、低容 MLCC的用量也有所不同。

(不同封装使用情况对比图)

(高低容数量对比图)

总体来看,机器人MLCC用量呈现小尺寸、高电压与高容占比高的发展趋势。

多领域构建差异化产品矩阵

顺应发展趋势,微容科技凭借深耕MLCC二十余年的经验,针对机器人应用场景对于MLCC可靠性高需求,构建了差异化产品矩阵,打破日韩技术垄断,并在多个领域实现超越:

  • 高容量系列:最大容量突破至220μF,满足MLCC在控制系统中的所需条件。

  • 微型系列:0201-0402尺寸系列供应,广泛运用于机器人系统中的高频滤波电路

  • 高耐温系列:105℃-150℃高温覆盖,满足机器人在尖端环境所需耐温。

  • 高电压系列:100V-3000V电压覆盖,满足伺服电机等所耐脉冲电压。

  • 车规系列:符合AEC-Q200汽车行业标准,满足机器人对高可靠性和恶劣环境的适应性,为机器人系统提供安全保障

作为MLCC行业的领军企业,微容科技锚定高端应用布局MLCC产品,将企业定位精准聚焦于高端MLCC的自主研发生产,全力引入业内先进的生产及研发设备,着力构建数字化智能制造与研发设计平台,通过科技手段赋能确保产品品质达标。

站在技术融合的拐点,我们见证的不仅仅是机器人的进化,更是整个智能硬件产业的范式转移。当每一个技术节点都在为通用智能铺路,未来的科技图景早已不是单一技术的独奏,而是一场由算力、材料和算法共同谱写的交响乐。

责编: 爱集微
来源:微容科技 #微容科技# #MLCC# #机器人#
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