【官方活动】MPS 机器人模块设计大赛报名重磅开启，锻造硬实力，让想法照进现实！

市场应用解决方案 机器人
26

创意名称：带有角度识别的减速器

参赛物料：

  1. MA782， 2片（其中一片备用）

创意设计：

  1. 基于已有的行星减速器，增加角度传感器，实现一个具有角度识别的减速装置
27

一、创意名称

基于MPS的智能家居六能交互机器人

二、项目概述

做一款能说话、能行走、能拾音、能看懂、能跟随、智能机器人。可以用来当做日常陪伴，具备物联网功能，能够控制家里的智能家居设备，能够远程控制机器人行走并查看监控状态，能够通过增加一些小夹具，完成搬运小物件功能等等。

三、大赛必选物料及数量：

（1）【电源】

MPM3519

数量：3片

作用：为整个机器人提供电力

（2）【动力核心】

驱动器：MP6540H

数量：2片

作用：直接驱动无刷电机（BLDC），决定机器人速度及力矩。

（3）【位置感知】

磁角度传感器：MA600A

数量：2片

作用：实时反馈“电机转了多少度”，实现FOC闭环和精准关节控制的关键。

（4）【电流感知】

电流传感器：MCS1805

数量：2片

作用：实时监测电机电流，防止电机堵转烧坏。

二、自备物料

（1）无刷电机

作用：通过FOC闭环控制实现精准定位，控制机器人的一个关节做精准运动。

（2）步进电机FOC闭环驱动器及电机套件

作用：用来控制机器人的一个关节运动

（3）MCU开发板

作用：机器人的核心中枢，协调机器人各种动作

（4）显示屏

作用：实时状态显示，方便于机器人交互

（5）电池

作用：用来给机器人提供动力

（6）各种贴片电阻、电容、晶体管、指示灯等

作用：完成必选物料的电路搭建

（7）PCB板

作用：根据官方提供的必选物料设计PCB，完成电源、驱动等各部分元器件的集成，来驱动电机。

（8）3D打印外壳

作用：根据所选的元器件，设计机器人关键客体并3D打印出来，固定机器人各关节相关部件

（9）其他辅料

作用：使机器人各个部件衔接起来，协助完成机器人动作

28

创意名称

机器人手部闭环电机夹爪

项目简介

面向机器人末端抓取场景，设计一款高集成、低功耗的闭环步进驱动夹爪。以 MPS 传感与电源芯片为核心，实现高精度的抓取力度与位置控制，大幅降低系统待机功耗。

系统方案

  • 电源单元： 采用 MPM54304 电源模块，提供高集成度的四路（3A/3A/2A/2A）稳压供电。利用其 I2C 与 MTP 功能灵活配置输出，极致压缩 PCB 空间。

  • 驱动单元： 采用步进驱动结合闭环算法，有效解决传统步进电机易失步、共振等问题，为夹爪输出平稳的大扭矩。

  • 传感闭环： 采用 MA782 超小磁角度传感器提供高精度绝对位置反馈。

  • 主控与保护： MCU 负责闭环 PID 运算，并集成堵转检测（用于判断是否夹紧物体）与防夹伤保护机制，确保交互安全。

选用物料

  • MA782 ×5

  • MPM54304 ×5

29

项目简介
基于MPS高精度传感的AI作业批改机械臂系统
【说明】
构建一个基于视觉定位的桌面作业批改系统，在AI视觉的驱动下，自动完成批改任务。系统以树莓派4B作为主控，连接摄像头，自动识别作业本上的题目位置与手写答案，并驱动三轴机械臂在对应位置进行打钩（√）或打叉（×）的批改绘制。该系统可识别作业本是否被意外移动或翻页，并实时调整机械臂轨迹。其中，电源子板采用MP2797管理2-3串18650电池，为整个系统提供稳定的动力。关节驱动采用MP6540H控制多路微型直流有刷电机（或舵机）作为机械臂关节的主驱动力，MP1918驱动NMOS管控制末端夹笔执行器的开合动作，MCS1805采集各关节电机回路电流，实现过载保护与力反馈。主控板采用MP4583为树莓派4B及传感器网络产生3.3V核心电压，并在每个关节（或在关键末端关节）连接MA600A高精度角度传感器，实时跟踪关节绝对转角，实现高精度的全闭环位置控制。软件系统采用Ubuntu 20.04与OpenVINO框架实现上述视觉识别、轨迹规划与实时闭环控制算法。
选用物料
MP2797 ×5，MP6540 ×5，MP1918 ×5，MP4583 ×5，MCS1805×5，MA600A×5

31

创意名称

机器人EtherCAT分支器

项目背景

通信模块是机器人身上的重要组成部分之一，通信模块直接影响着其它模块的协同工作，市面上采用主流的通信协议包括EtherCAT、CAN、T1S等，而可靠的电源方案能降低各模块断连的概率。

项目简介

机器人EtherCAT分支器是面向机器人EtherCAT有线网络应用，能将“逻辑上的级联”转换成“物理上的分支”结构，简化模块见的布线，实现机器人小脑EtherCAT主站对各个关节EtherCAT级联从站的时钟同步控制，采用MPS高集成度的小体积电源模块，实现对通信系统高可靠性的供电。

系统方案

系统方案的框图如下所示：

EtherCAT分支器.drawio
EtherCAT分支器.drawio955×585 12.6 KB

通信单元：

采用LAN9253设计EtherCAT Slave分支器，在逻辑上仍然是级联结构，但是物理上是分支结构，方便机器人内部各个关节之间的布线，将EtherCAT Master下发的指令一次转发给各个执行模块，实现超低延时的时钟同步控制。

电源单元：

使用MPS电源芯片MPM3826C给LAN9253供电，同时MPM3826C的高集成度特性，也方便设计小体积的PCB板塞入到各个关节之中。

选用物料

  • 同步降压电源模块：MPM3826C
32

一、创意名称：智能家庭陪伴与辅助机器人

二、应用场景：为家庭提供日常辅助，如物品搬运、环境监控、老人陪伴、远程探视等。

核心：人机交互：配备语音识别、人脸识别和情感交互功能，能与家庭成员进行自然交流。

  • AI辅助：

    • 语音与视觉识别：AI处理语音指令和摄像头画面，理解用户需求（如“把水杯拿过来”、“看看宝宝在干嘛”）。

    • 行为学习与预测：AI学习家庭成员的生活习惯，主动提供提醒或服务（如提醒吃药、在特定时间打开空气净化器）。

    • 安全监控：监测家中异常情况（如燃气泄漏、陌生人闯入）并及时报警。

三、实物验证：制作一个具备基本移动、语音交互和简单抓取功能的桌面级或小型地面机器人模型。

计划选择4轮麦克纳姆轮驱动+4自由度舵机/电机驱动机械臂抓手

四、芯片应用方案（易于手工制作）：

  1. 电池与电源管理 (Battery & Power Management):

    • 电池监控：MP2797 (TQFP-48, 7mmx7mm) 确保机器人长时间待机和使用时的电池安全。

    • 系统供电：MP4583 (QFN-19, 3mmx5mm) 为主板、电机等提供稳定电源。

    • 核心逻辑供电：采用 MP4583 + LDO (如AMS1117-3.3) 的方案，为AI芯片、麦克风阵列、摄像头、显示屏等提供多路电源。

  2. 运动控制 (Motion Control):

    • 平稳驱动：MP6543 (QFN-24, 3mmx4mm) 驱动小型机器人的直流电机，实现平稳移动。QFN-24封装尺寸适中，易于焊接。

    • 电流保护：MCS1805 (SOIC-8) 监测电机电流，防止夹手或卡住时损坏。

    • 精确转向：MA730 (QFN-16, 3mmx3mm) 提供轮子或舵机的角度反馈，实现精确的转向和定位。

  3. 对外接口与通信 (External Interface & Communication):

    • USB-C 充电与数据：MP4201 (QFN-32, 5mmx6mm) 和 MP5038 (QFN-20, 4mmx4mm) 组合，实现通过USB-C接口快速充电和数据传输。

    • 端口保护：MP4501 (TQFN-20, 3mmx3mm) 保护USB-C端口。

五、物料计划

1、大赛申请物料：

芯片型号 数量 用途备注
MP2797 1 电池管理核心
MPQ4589-AEC1 1 主电源降压
MP5038 1 快充协议
MP4501 1 接口保护
MP6540H 4 4个麦克纳姆轮驱动
MCS1805 4 4个电机电流检测
MA730 4 4个电机角度反馈

2、自备物料

麦克纳姆轮 4 实现基本移动，含前进、后退、左转、右转、左圈、右圈、左移、右移等
麦克轮电机 4 N20减速电机
机械臂舵机 4 SG90舵机（简易模型，验证功能）
INMP441 1 I2S麦克风
MAX98357 1 I2S扬声器（带扬声器）
0.96OLED 1 SS1306驱动128*64
主控核心开发板 1 Maker-ESP32-Pro（待定）

33

一、创意名称：基于MPS芯片的高集成度的驱控一体关节模组

二、应用 场景：设计一款高功率密度的手术机器人器械操作驱动板，完成电机的三环闭环控制，能提供高功率及底发热的驱动板模块；

三、实物验证：结合公司内部的手术器械，平替原来的驱动器，测量实际的器械输出力矩及转速‘

四、申请物料：MPM3519 /10PCS;MA600A/10PCS;MCS1806/15PCS;MP6540H/5PCS

五、自备物料：STM32H743IIK6，手术机器人机械臂及其器械及工控机。

34

创意名称
AI 玩具机器人智能关节驱动模块

项目简介
面向 AI 玩具机器人（如互动头部、仿生手臂、桌面级陪伴机器人）的关节驱动需求，设计一款小型化、低功耗、高精度的单关节闭环驱动模块。以 MPS 电源、驱动、传感芯片为核心，构建适用于玩具级别无刷电机的伺服控制单元，实现位置闭环与速度闭环。模块具备体积紧凑、运行静音、待机功耗低等特点，可直接嵌入玩具头部俯仰、肩肘屈伸等关节，提升动作细腻度与交互自然性。

系统方案

  • 电源单元
    采用 MP4583 实现 7.4–24V 宽电压输入（兼容 2S/3S 锂电池），为后级驱动电路与主控系统提供稳定低压供电，效率高、纹波小。芯片 8μA 静态电流特别适合玩具待机唤醒场景，支持长时间续航。

  • 驱动单元
    以 MP6540H 三相集成驱动芯片为核心，内置功率桥与电流采样电路，简化外围硬件设计，支持 FOC 矢量控制。驱动小型无刷电机时平稳、静音，满足 AI 玩具反复启停、轻载抓握等动态交互需求。

  • 传感与闭环控制
    使用 MA600A 磁角度传感器实时采集电机转子角度，实现 0.1° 级别的位置反馈，构成速度环 + 位置环双闭环控制系统。有效抑制低速爬行时的抖动，保证玩具关节定位重复性好、动作柔顺。

  • 主控与保护
    以通用 MCU（如 ESP32-S3 或树莓派 Pico）实现算法调度与逻辑控制，集成过流、过压、堵转等硬件保护机制。确保玩具在儿童操作或意外碰撞时自动限流停机，提升安全性。

选用物料

  • MP6540H ×3（头部俯仰 + 左右肩肘）

  • MA600A ×3

  • MP4583 ×1（单颗可为 3 个关节统一供电）

35

创意名称：

基于多路电源管理与电流监测的智能小车模块设计

所选物料型号及数量：

MPM54304 ×1

MCS1805 ×2

创意说明：

本项目设计一个面向智能小车的模块化电源与电流监测系统。系统以 MPM54304 多路电源模块为核心，为主控单元（如 Arduino）、电机驱动模块及传感器模块提供多路稳定供电，满足不同负载对电压、电流的需求。同时，引入 MCS1805 电流传感器对电机工作电流进行实时采集，实现对系统运行状态的监测与分析。

36

项目简介基于MPS高精度传感的AI作业批改机械臂系统
【说明】
用于检测机械臂角度，同时可以进入低功耗模式，进行应力反应，当有人搬动机械臂时，机械臂做出相应的反应。
分为主动检测与被动检测，主动检测反馈当前的角度，被动检测，检测是否有外力控制机械臂。
选用物料
MA600A ×5，MA782 ×5