简介

在全球工业5.0时代和智能制造升级的背景下，工业机器人正从"替代人工"迈向"赋能制造"的新阶段。据行业分析机构Fortune Business Insights数据显示，全球工业机器人的市场规模在2024年价值198.9亿美元，预计将从2025年的219.4亿美元增长到2032年的555.5亿美元，在预测期间的复合年增长率为14.2％，其中中国作为全球最大市场，需求增速持续领先。

然而，随着应用场景日益复杂化（如汽车焊接、深海巡检等），工业机器人对核心半导体零部件的性能、可靠性与安全性提出了更高要求——不仅需要实时决策能力与高能效控制，更需构建全链路安全防护体系。在此趋势下，国民技术股份有限公司（以下简称“国民技术”）依托在SoC系统、安全芯片、无线射频及电源管理领域的深厚积累，以"芯片+算法+生态"的完整解决方案，推动工业机器人"具身智能"走向产业化。其产品矩阵覆盖高性能微控制器（MCU）、高精度BMS AFE（模拟前端）、高等级安全芯片、无线射频等核心领域，为机器人关节控制、能源管理、信息安全以及信息协同提供关键支撑。

"工业机器人正在经历从‘工具’到‘伙伴’的转变，这对芯片的实时性、可靠性和安全性提出了前所未有的挑战。"国民技术市场总监刘亚明在日前的由《电子工程专辑》举办的行业直播活动中强调，“我们的目标不仅是提供硬件，更是通过芯片与算法的深度融合，构建工业机器人的‘智能中枢’。”

从工业到家庭：国民技术MCU矩阵实现机器人全场景赋能

国民技术在机器人领域的布局不限于工业场景，其芯片矩阵同样在消费级机器人市场中展现出强大赋能能力。近日，越疆机器人正式发布全球首款家庭智能体机器人Rover X1，以7499元的亲民价格将数十万元级别的机器人技术带入寻常家庭。该产品搭载国民技术N32H系列高性能MCU与N32G4系列通用MCU，深度融合AI与实用功能，真正实现了从“表层交互”到“家庭智能体”的跨越。

这一突破性产品是国民技术与越疆在核心技术层面深度融合的体现。双方在核心架构中创新引入国民技术MCU矩阵，共同构建了机器人的智能控制中枢：N32H7系列作为“运动控制中枢”，负责实时协调与多关节调度；N32H4系列作为执行单元，精准驱动关节电机；N32G4系列则专注于终端交互，确保用户指令的稳定传输与流畅响应。这一高度协同的芯片级解决方案，以可靠性能与系统级优化，推动了家庭机器人的技术落地与体验革新。

高性能MCU系列：高精度、高集成、高安全

在工业机器人领域，高性能MCU是实现实时决策、高精度控制与系统集成的核心关键。刘亚明表示：“工业机器人对MCU的核心需求可归纳为三点：实时性、多核协同与接口丰富性。我们的高性能MCU系列正是针对这些需求设计，通过异构多核架构与高集成度设计，为工业机器人提供高效能解决方案。”

国民技术N32H7系列MCU采用双核异构架构，主频高达600MHz（M7内核）+300MHz（M4F内核）。M7内核专注于复杂算法与图形处理，M4F内核则负责实时I/O控制，显著提升了系统的整体效率。该系列还通过硬件加速单元（如CORDIC/FMAC）优化计算能力，支持运动控制、数字电源管理及AI算法的并行处理。

图注：国民技术具身机器人领域芯方案

在控制精度方面，N32H7系列MCU具备100ps分辨率的SHRTIM高级定时器，N32H474系列MCU具备125ps分辨率的SHRTIM高级定时器，可实现μs级PWM输出，为伺服系统提供高精度闭环控制。其内置的多路ADC/DAC模块，支持多通道传感器数据采集与驱动信号生成，在提升动态响应能力的同时，也降低了外部电路复杂度。

在家庭机器人场景中，N32H7与N32H47x系列MCU共同发挥关键作用。以越疆Rover X1为例，N32H7系列MCU作为系统的主控大脑, 凭借其多核架构（Cortex-M7 @600MHz + Cortex-M4 @300MHz），并集成CORDIC加速器与100ps级高分辨率定时器，专为处理复杂上层应用、实时数据及人机交互而设计，确保系统流畅响应。N32H47x系列作为高性价比关节控制器，依托240MHz Cortex-M4F内核及CORDIC加速单元，高效执行电机控制运算；其高集成度模拟前端与全管脚映射接口，有效优化了系统布局与成本。

在通信与安全性方面，N32H7系列集成EtherCAT、CAN-FD、USB 2.0等多种接口，支持冗余通信与多轴联动，适用于协作机器人等空间受限场景。与此同时，全系列MCU均集成硬件加密引擎，可实现固件安全启动、数据传输防篡改与用户隐私保护，为人机协同奠定了可信基础。

在数字电源管理方面，国民技术已构建从芯片到方案的完整闭环实力。其核心基于自研的高性能MCU芯片N32H474，该芯片具备240MHz的高主频、内置硬件数学函数加速器CORDIC、125ps高分辨率定时器和4个独立12bit 4.7MSPS高速ADC，为电源的精确控制提供了硬件基石。公司推出的3kW数字电源参考方案实现了≥97.7%的峰值效率，直接满足AI数据中心等高要求场景。更重要的是，国民技术提供了“芯片+自研HunterWave OS实时系统+图形化开发工具链”的全栈解决方案，通过创新的可视化调试工具，将复杂的电源开发从底层代码解放出来，大幅降低了开发门槛、提升了效率，是其区别于传统芯片厂商的核心优势。

这种面向高要求电力场景的精确控制能力，其硬件基础——高主频、高精度定时器与高速ADC——同样构成了机器人伺服驱动与关节控制的核心。在协作机器人等对空间和实时性要求极高的场景中，这一优势尤为突出。

N32H7系列在协作机器人中的应用价值：其内置的EtherCAT协议栈可同时控制6个电机，并支持冗余通信，确保机械臂在高速运动中的稳定性。“这种集成度设计尤其适合空间受限的协作机器人，使关节模组更轻量化，同时保障多轴联动的实时性。”

图注：基于N32H47x和N32H7xx组合控制的灵巧手应用

高精度BMS AFE：优化能源管理效能的关键

尽管大家可能更关注机器人的功能和关节控制，但电池供电和电池管理系统（BMS）也是至关重要的一环。在工业机器人领域，BMS作为保障设备续航与安全的核心模块，其性能直接影响设备的运行效率与可靠性。

国民技术自2022年底正式进入BMS领域，已推出覆盖多串数场景的产品矩阵。目前，公司已实现两串和四串电量计的量产，并研发出符合车规的18串产品及工规产品，同时配套通信调节芯片以满足多样化需求。同时，公司的BMS产品继承了国民技术在MCU领域的安全基因，通过高精度计量与多重防护机制，为工业机器人提供全生命周期的电池管理方案。

图注：国民技术BMS产品应用领域

作为面向扫地机器人、无人机等移动设备的BMS IC，NB401这款电量计产品凭借低功耗与高精度特性成为核心选择。其在睡眠模式下功耗仅为60μA，支持周期性采样与电压/电流保护功能，NB401采用15位sigma-delta ADC，常温下可实现±1mV的电压采样精度和±1‰的电流计量精度，得益于国民技术若干专利的电量计量算法，NB401可实现全温范围（-40~65℃）内SOC计量误差控制在±3%之内。

在安全性方面，NB401支持SHA-1/224/256加密算法及EC-KCDSA认证，且具备闪存加密与认证功能。此外，其单芯片ESD抗扰度达±4kV(HBM)，满足户外电源适配器、笔记本等高可靠性应用需求。目前该产品出货主要集中在移动机器人和无人机领域，具有内部或外部被动均衡功能可有效延长电池寿命，降低维护成本。

针对储能系统、汽车OBC（车载充电机）及工业机器人等高压多串场景，国民技术推出NB1802 AFE产品。该芯片采用菊花链通信技术，单板可级联62颗AFE，支持6~18串电芯的电压采样，最高电压可达90V。NB1802内有4个16bit独立运行的ADC实现对内部和外部电压户或温度的采样，且具有相互校验机制，仅需256us即可完成18串电芯的电压采样，并实现-20~65℃环境中小于±1.5mV的采样精度和-40~105℃±4mV的采样精度。

为提升电池一致性，NB1802集成350mA单一电芯被动均衡能力和20mA的电池模组均衡能力，支持最长90小时的离线均衡。在可靠性方面，该产品符合AEC-Q100 Grade 1车规认证及ASIL-D功能安全等级，ESD、EMC和BCI测试均按最高标准执行。该设计适配于工业机器人的中、高串数电池组的管理，例如巡检机器人或协作机器人，既能保障电压稳定性，又能延长电池使用寿命。

图注：NB1802/NBT02典型应用案例

在工业领域实践中，NB401与N32H47x系列MCU的组合已应用于800~1500V储能逆变器；NB1802则与N32H47x/N32G45x系列MCU及NBT02调节芯片形成从板方案，支持电池组的实时监控与均衡控制。以上图为例，通过菊花链通信整合多个AFE，实现了对6~18串电芯的集中管理，该方案已进入小批量测试阶段，效果良好。

通过覆盖低功耗移动设备与高压储能场景的BMS产品线，国民技术为工业机器人提供了从电池安全到能效优化的完整解决方案，助力设备在复杂工况下实现长期稳定运行。

高等级安全芯片：构建工业机器人信任根

在工业机器人快速发展的背景下，安全威胁正以多维度、高隐蔽性的方式渗透到设备、数据、网络及控制环节。国民技术产品经理张振山指出：“工业机器人不仅是物理执行者，更是数据交互节点。其面临的五大安全风险——设备篡改、数据泄露、网络攻击、控制失效及隐私窃取——需要从硬件层到系统层构建全方位、多角度的防护。”

以智能终端设备为例，当前挑战：“第三方攻击者可能通过调试接口读取固件、植入恶意代码，甚至修改设备行为。例如，工业机器人若被篡改路径规划算法，可能导致生产线瘫痪，甚至是人员伤害。”为此，国民技术构建了“硬件信任根+算法防护+生态协同”的安全体系。

图注：国民技术MCU安全特性

在数据安全领域，动态传输与静态存储均存在风险。国民技术强调：“即便数据以密文形式存储，若加密算法的实现本身存在漏洞，攻击者仍可能通过侧信道攻击（SPA/DPA）或故障注入获取密钥。”针对这一问题，国民技术的安全芯片采用基于物理噪声源的真随机数生成器（TRNG），并集成高安全引擎算法，可抵御专家级的侧信道攻击。

国民技术的安全芯片产品覆盖消费类、公共类、车规类及金融类场景，其核心差异化体现在多重主动防护机制。国民技术安全芯片设计了一层‘蛇形网状’屏蔽层，实时监控芯片是否遭受物理入侵。一旦检测到异常，系统会立即触发防御响应。

在算法和安全协议支持方面，产品兼容国际标准（如TLS 1.2、GMSSL）及商密算法，并通过硬件加速单元实现高效运算，为客户解决各种场景下的密码应用问题。例如，N32S033系列支持ECC算法，在提升计算速度的同时，大幅降低内容占用。“我们的安全芯片不仅提供加密能力，还通过固件签名验证、安全启动及可信计算协议，确保从芯片到操作系统的每一层都可追溯、可验证。”国民技术负责人说。

国民技术的安全芯片已通过多项权威认证，包括CC EAL4+（通用评估准则第4+级）、商密二级认证等，这些认证意味着产品在抗侧信道攻击、故障注入检测及物理防护方面早已达到国内外顶尖水平。

图注：NSTurnkey-SmartToken方案

在生态建设方面，公司推出交钥匙方案NSTurnkey-SmartToken，将芯片、SDK及中间件整合，客户可直接部署于物联网设备、工业网关或边缘计算节点。以丰富的功能，简易的集成方式，解决客户密码应用难，方案落地难的痛点问题。张振山举例说明，在工业领域，国民技术的N32S0XX系列芯片已为上亿台设备提供密码服务，解决了通信数据暴露，设备劫持等问题。NSTurnkey-SmartToken对openssl、gmssl等开源协议有极高的亲合度，可以支持客户小改造甚至是零改造地实现安全加密通道。

安全不是一座孤岛，而是设计、生产、集成、运维的有机结合。我们的目标是通过芯片与算法的深度融合，为工业机器人构建从‘关节’到‘大脑’的全链路安全防护。

无线连接能力：构建机器人一体化“智能协同网络”

随着机器人从单体作业向群体协同与云边端一体化演进，高可靠、低延迟的无线连接已成为新一代机器人系统的“智能协同网络”。 国民技术凭借在2.4GHz、13.56MHz及5.8GHz等多频段无线技术领域的长期深耕，将通信能力深度融入机器人全栈解决方案，为设备间实时数据交互、远程精准管控及多机集群协作提供了关键支撑。

国民技术以低功耗蓝牙（BLE）为核心构建无线产品矩阵。其N32WB系列蓝牙MCU不仅提供稳定的点对点与Mesh组网通信，更通过“MCU+射频”单芯片集成架构，在机器人系统中实现无线升级（OTA）、手机直连控制及多设备间感知数据同步，显著简化系统设计并提升开发效率。

为应对工业场景对高可靠性与实时性的严苛要求，国民技术的无线射频芯片与MCU、安全芯片实现了从硬件层到协议栈的系统级协同优化：安全芯片为无线链路提供端到端硬件加密，MCU则高效处理网络协议与数据交换，形成“连接即安全、通信即可控”的一体化优势，确保机器人在复杂电磁环境中稳定、可靠、安全运行。

目前，国民技术无线产品已在金融支付、工业控制、汽车电子、消费物联等多领域实现规模化落地。截至2025年底，全球每日已有数千万台终端设备通过国民技术蓝牙芯片实现安全可靠的互联互通，这为机器人在更广泛场景中的智能协同部署奠定了坚实的产业实践基础。

未来，国民技术将继续深耕高性能MCU、BMS AFE、安全芯片等核心技术，与更多机器人企业携手，共同探索智能机器人在工业与家庭场景中的创新应用。

国民技术志在成为工业机器人‘具身智能’的底层使能者。我们相信，通过持续的技术创新与生态共建，国产芯片将在全球智能制造浪潮中扮演越来越重要的角色。