灵巧手（Dexterous Robotic Hand）是机器人的一种新型末端执行器，以人手的结构和功能为模仿对象，在机器人与环境的交互中起着关键作用。它属于深度仿生、柔性感知、微机电系统（MEMS）、高性能材料等前沿技术的交叉领域。灵巧手的核心设计思想是仿生学——以人手的结构和功能为模仿对象。人手拥有22–23个自由度，重量约400–500克，却能在不到一斤的重量内完成超过54%的全身运动功能。
图1 机器人灵巧手图示
针对人形灵巧手狭小空间、多自由度驱动、精细化力感知、轻量化供电四大核心痛点，艾为电子提供的马达驱动、高精度压感、小封装 LDO、超小封装霍尔Latch全系列芯片深度适配机器人灵巧手开发场景：有刷马达驱动集成 H 桥与电流采样，适配手指微型执行器；压感芯片高灵敏力度检测；超小型 WLCSP、DFN等封装电源芯片功率密度高、占板面积极小，完美适配手掌紧凑布局。四类产品软硬件协同配套，大幅降低多自由度灵巧手的 PCB 设计、物料选型与调试周期，为灵巧手提供驱动 - 感知 - 供电一体化国产芯解决方案。
图2 艾为电子灵巧手应用框图
AWP37034是艾为电子新一代高性能LDO，目前包含DFN1×1和DFN0.8×0.8封装两种。非常适用于灵巧手对占板面积要求高的应用。如下是参数特性：
•输入电压范围：1.4 V 至 5.5 V
•额定输出电流：300 mA
•静态电流：典型值 38 μA
•典型压降：177 mV （IOUT = 300 mA，2.8 V 输出）
•电源抑制比：75 dB @ 频率 = 1 kHz
•噪声：典型值 60 μVrms
• 封装：DFN 0.8 mm × 0.8 mm - 4L，DFN 1 mm × 1 mm - 4L
图3 AWP37034外围电路和封装示意图
随着现阶段的灵巧手对成本和占板面积的要求越来越高，直流无刷低成本的电缸方案中需要集成小封装的霍尔latch，用于识别电机换相状态。AW86531ARCSR是艾为电子新一代的高压小封装霍尔latch产品。特性如下：
•全极性带锁存霍尔传感器
•工作电压范围：2.7 V 至 30 V
•反向电源电压支持：-32 V
•10 μs 超快响应时间
•最大连续输出电流：50 mA
•工作温度范围：-40 °C 至 +150 °C
•开漏输出
•静电放电（ESD）耐受能力：>10 kV（HBM）
•带输出限流保护
•封装尺寸：WLCSP - 0.835mm × 0.775mm - 4B
图4 AW86531ARCSR封装和外围电路示意图
在一些带压力检测的电缸中，往往需要对电缸内的压力使用电阻桥将压力信号转化成电压信号，同时进行信号放大和采集。AWS90001DNR凭借DFN-0.8×0.8超小封装，非常适用于电缸的压力信号采集电路。参数特性如下：
•电源电压范围：1.8 V ～ 5.5 V
•低输入失调电压：±0.4 mV（TYP）
•压摆率：2 V/μs
•低输入偏置电流：1 pA
•低宽带噪声：25 nV/√Hz
•轨到轨输入与输出
•带宽：1 MHz
•小封装DFN - 0.8mm × 0.8mm - 5L
图5 AWS90001DNR应用电路和封装示意图
对应电缸压力信号运算放大器的方案，内部集成PGA，ADC的AW86872CSR，具有集成度高，便于调试等优点，外围不再需要运放和参考电压源。以下是AW86872CSR的特性：
•2.6~5.5V宽电压输入
•2通道模拟差分信号输入
•14bit SAR ADC，ADC采样率最高可达200K SPS
•内置两级PGA，最高支持256倍信号放大
•拥有12bit DAC，最大可拥有（0.25*VS）的校准能力
•内部集成温度传感器
•支持基线跟踪功能，DAC自动校准
•封装类型：WLCSP 1.41mm × 1.41mm -16B
图6 AW86872CSR外围电路和封装示意图
灵巧手微型有刷空心杯电机方案，依托电机结构简化、单H桥(AWD8231ADNR)低成本驱动架构，省去霍尔传感器与复杂三相控制电路，整机 BOM、PCB、装配、软件调试成本优于无刷方案。以下是AWD8231ADNR的参数特性：
•Rdson HS + LS: 560mΩ
•最大峰值电流：3.6A
•工作电压范围： 4.5V ~ 33V
•控制方式：PWM / GPIO
•具有低功耗睡眠模式
•集成IPROPI电流检测，可实现堵转检测以及电流调节
•具有OCP、TSD、UVLO
•封装：DFN 2mm × 2mm - 8L
图7 AWD8231ADNR外围电路和封装示意图
艾为电子灵巧手物料推荐选型表
表1 艾为电子灵巧手物料推荐选型表
