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◎ 瑞萨，深入机器人掌心与关节。

△ 撰文：DONG.ZY

瑞萨电子把汽车传感器、工业控制芯片和边缘AI处理能力接入同一套机器人灵巧手演示方案。

2026年8月12日至14日，中国具身智能机器人产业大会在上海举行，而瑞萨在展台上展示了一只融合视觉、力觉与触控感知的灵巧手。

摄像头识别出纸杯、鸡蛋或可乐罐后，系统会调用不同抓法。手指闭合时，力传感器继续读取受力；有人触碰掌心，电容式触控系统则会识别接触位置并触发预设动作。

瑞萨不制造灵巧手的机械结构和执行器，它提供的是边缘AI处理器、传感器信号调理器、触控传感器和开发平台，分别处理视觉识别、抓握受力与人机触碰。

除了灵巧手，瑞萨还展示了视觉引导自主抓取、RZ/T2H九轴电机控制、RA8T2关节伺服、永磁同步电机控制和双路位置检测等方案。

瑞萨关注的是，机器人动作落到硬件以后发生的事情。

摄像头找到目标，处理器要把图像和深度转换成运动坐标；机械臂开始动作，控制器要协调多个电机轴；关节转到指定位置，编码器还要把实际角度送回控制系统；手指碰到物体，系统则要读取力和触碰信号。

汽车电子业务给瑞萨带来了位置、力和触控检测技术，工业业务则提供电机控制、实时通信和嵌入式处理平台。机器人把这些原本分布在汽车和工业设备中的技术，集中到了手、关节和控制器里。

01.

灵巧手要处理三种信息

瑞萨展示的视觉引导自主抓取方案以RZ/V2H为计算核心。

一台RealSense深度相机安装在机械臂末端，RZ/V2H在本地运行YOLOX模型，物体进入画面后，模型判断类别，深度相机测出目标在三维空间中的位置。

相机和机械臂各有一套坐标系，完成手眼标定后，系统把目标位置换算到机械臂坐标系，RZ/V2H再求解机械臂运动，算出各关节应当转到的角度并向执行器发送指令。

物体识别只是抓取的前半段，机械臂最终执行的是坐标和关节角度，RZ/V2H承担了从识别目标到生成运动指令之间的计算。

根据现场展台信息，RZ/V2H稀疏算力为80 TOPS，能效为10 TOPS/W，而据现场技术人员介绍，其稠密算力为8 TOPS。

开发板采用无风扇设计，后续还可以根据机器人内部空间缩小控制板尺寸。较低的功耗和本地计算能力，使这类处理器有机会部署在机械臂、灵巧手或机器人躯干内。

在灵巧手方案中，视觉模型识别物体后，控制程序调用相应的抓握姿态和力阈值。比如纸杯容易变形，鸡蛋容易破裂，金属罐能够承受更大的握力，因此不同物体需要不同的手指姿态和受力控制。

五个执行器附近分别安装了力传感器，RAA2S4251负责调理传感器产生的信号，手指闭合后，控制器可以读取各执行器的受力变化，视觉负责判断抓什么，力传感系统则处理接触后的握力。

另一类感知来自RAA2S4704电容式触控传感器，瑞萨把触控区域布置在灵巧手掌心，用来检测人与机器人的接触。触碰发生后，界面会显示接触状态，系统也可以调用相应动作。 

RAA2S4704此前用于汽车方向盘的触控检测，可判断驾驶员是否握住方向盘。进入机器人后，传感区域从方向盘移到掌心和指腹，应用也从驾驶状态检测转向人机接触。

这套灵巧手方案将三类信息放到了一起：RZ/V2H处理视觉，RAA2S4251所在的力传感系统读取抓握受力，RAA2S4704记录人机触碰。

瑞萨提供的不是一只完整的手，而是可以接入不同灵巧手本体的感知与处理方案。

02.

多轴主控管机械臂，关节MCU管电机

机械臂拿到目标坐标后，控制系统还要把动作分配给肩、肘和腕等多个关节。整机主控负责协调多轴运动，关节内的控制器则持续读取电流、速度和位置，及时修正电机输出。

RZ/T2H面向多轴设备的集中控制，它集成4颗1.2GHz Cortex-A55和2颗1GHz Cortex-R52：A55可以运行Linux应用和工业网络程序，R52用于实时电机控制。

这款处理器支持最多九轴电机控制，并将PWM、增量编码器、绝对值编码器和工业网络接口集成在一颗芯片中。通信方面覆盖EtherCAT、PROFINET、EtherNet/IP、CC-Link IE Basic和TSN等常用工业协议。

RZ/T2H把Linux应用、工业通信和多轴控制集中到同一处理平台。对于机械臂、协作机器人和运动控制器，这种设计可以减少主控板上的处理器数量和芯片间通信，也便于在一套硬件上同时处理上层程序与实时任务。

再往关节内部走，瑞萨使用RA8T2微控制器，它采用1GHz Cortex-M85与250MHz Cortex-M33双核架构，配有16位高速模数转换器和32位高分辨率PWM定时器。M85可以运行计算量较大的电机算法，M33处理电流环和速度环等实时任务。 

瑞萨围绕RA8T2展示了永磁同步电机控制和人形机器人关节模组两套方案。

永磁同步电机方案由RA8T2控制板、逆变驱动板、24V电机和增量编码器组成，控制板作为EtherCAT从站运行。瑞萨提供硬件设计资料、用户指南和例程代码，方便客户评估工业直流伺服电机控制系统。

人形机器人关节模组参考设计也采用RA8T2，将伺服电机控制、双编码器接口和EtherCAT通信装进一块紧凑控制板。RZ/T2H负责多轴设备的集中控制，RA8T2贴近电机和编码器，完成单个关节或伺服轴的控制。主控通过EtherCAT下发指令，关节内的RA8T2再驱动电机执行。

人形机器人拥有大量关节，灵巧手内部还有更多微型驱动节点。瑞萨分别用处理器和微控制器覆盖多轴主控与关节执行，将汽车与工业领域积累的控制与传感技术拓展至机器人不同位置。

03.

汽车传感器转向机器人关节

方向盘触控传感器进入灵巧手后，瑞萨又把电涡流位置检测技术带到了机器人关节。

机器人关节中的电机通常高速旋转，减速机负责降低转速并放大扭矩。电机端编码器记录电机轴位置，但减速机内部的间隙、弹性形变和传动误差还会影响最终输出，因此关节需要同时掌握电机端和减速机端的位置。

RAA2P3226是一款面向关节和机器人应用的双路电涡流位置传感器，一颗芯片可以同时检测电机端与减速机端。双路测量让控制器能够比较输入端和输出端的运动状态，为关节控制提供位置反馈。

这款产品无需磁铁，可以减少杂散磁场带来的干扰，其有效分辨率为19位，绝对精度为15位，内部集成16点校准和动态补偿，工作温度范围为-40℃至160℃。此外，芯片也针对气隙变化、偏心和倾斜等安装问题进行了设计。

机器人关节内聚集着电机、驱动电路、减速机和线缆，留给位置传感器的空间有限，电磁环境也更复杂。RAA2P3226把两路检测集中到一颗芯片中，以适应关节内部的高集成需求。

瑞萨在汽车电动助力转向、线控制动和车辆把手检测中已经使用位置、力和触控传感技术。进入机器人市场后，检测原理得以延续，产品则要适应掌心、指腹和关节等新的安装位置。

04.

参考设计缩短机器人开发过程

瑞萨此次带到展台的不只有芯片，围绕关节和电机控制，公司还提供开发板、参考电路、电机算法、示例代码和工业通信适配。

机器人厂商选定微控制器后，还要设计电源、采样、逆变驱动和通信电路，并调试电机参数、编码器与控制周期。

瑞萨的参考设计先完成通用电路和基础软件，客户可以从一套已经能够驱动电机、读取位置并接入EtherCAT的方案继续开发。

瑞萨还与普华基础软件联合展示了一套机器人控制系统，普华把实时操作系统和EtherCAT主站部署到RZ/V2H平台，RA8T2作为从站接入关节电机，双方已经完成RZ/V2H平台适配和RA8T2关节从站联调。

按照普华现场公布的数据，这套EtherCAT主站支持多路级联，同步周期为125微秒，最大抖动小于4微秒。上层程序可以继续使用Linux生态中的常用工具，实时操作系统负责电机通信和任务调度。

Renesas 365则覆盖软件设计、开发、部署、设备管理、运行监控和空中升级。进一步把芯片、开发板、参考设计、通信适配和软件工具连接到统一的开发与运维流程中。

瑞萨的机器人业务，延续了汽车和工业两条产品线。

方向盘上的触控检测进入灵巧手，汽车转向与制动中的位置检测经验延伸到关节，工业控制中的多轴处理器和EtherCAT进入机械臂控制系统。

随着机器人增加关节、手指和接触区域，芯片也在向机械结构内部延伸。摄像头后面需要视觉处理，主控板要协调多轴运动，关节要完成电机控制和位置反馈，灵巧手还要读取抓握力与人机触碰。

瑞萨并非从零构建机器人业务，而是围绕机器人的动作链路，重新组合汽车电子与工业控制领域积累的关键技术。汽车电子中的位置、力与触控检测，与工业业务中的电机控制、实时通信汇集到同一套方案，让瑞萨从方向盘和工业控制柜走进机器人的掌心与关节。

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