近日，中國“黑豹2.0”四足機器人搭載GaN電機驅(qū)動系統(tǒng)，在電機驅(qū)動系統(tǒng)上實現(xiàn)了革命性突破。該機器人由中國浙江大學杭州國際科創(chuàng)中心人形機器人創(chuàng)新研究院聯(lián)合鏡識科技有限公司、杭州凱達爾焊接機器人股份有限公司共同發(fā)布，被稱為是全球速度最快的四足機器人。
核心技術(shù)突破：氮化鎵（GaN）功率器件
“黑豹2.0”的革命性突破在于其電機驅(qū)動系統(tǒng)，其中核心技術(shù)之一是采用了第三代氮化鎵（GaN）功率器件。氮化鎵作為第三代半導(dǎo)體材料的代表，具有高頻、高效、高功率密度等優(yōu)勢，相較于傳統(tǒng)硅基器件，能夠顯著提升電機驅(qū)動系統(tǒng)的性能。
具體而言，氮化鎵器件的應(yīng)用使得“黑豹2.0”的電機驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)了以下突破：功率密度大幅提升：功率密度提升至15kW/kg，達到行業(yè)新高，驅(qū)動系統(tǒng)更加緊湊高效。
能效轉(zhuǎn)換效率高達95%：氮化鎵器件的高頻開關(guān)特性（可達3MHz）和零反向恢復(fù)損耗特性，有效降低了開關(guān)損耗，提升了系統(tǒng)效率。
控制響應(yīng)延遲壓縮至2毫秒以內(nèi)：為機器人提供了更快的動態(tài)響應(yīng)能力，支持其實現(xiàn)10米/秒的極限奔跑速度。
驅(qū)動系統(tǒng)小型化與輕量化：通過減小器件體積，氮化鎵器件助力驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)了小型化與輕量化設(shè)計。
浙江大學杭州國際科創(chuàng)中心人形機器人創(chuàng)新研究院院長王宏濤教授表示：在研發(fā)“黑豹2.0”的過程中，團隊實現(xiàn)了兩大顛覆性突破之一就是設(shè)計出了國際領(lǐng)先的具有高功率密度、高載荷能力的電機驅(qū)動器，為下一代工業(yè)四足機器人的研發(fā)奠定了堅實的基礎(chǔ)。
氮化鎵功率器件的應(yīng)用不僅提升了“黑豹2.0”的運動性能，還為機器人動力系統(tǒng)的輕量化與能效革新提供了標桿案例。其高頻開關(guān)特性和高功率密度特性，解決了傳統(tǒng)硅基器件在功率密度、熱損耗與響應(yīng)速度上的瓶頸，助力電機驅(qū)動系統(tǒng)在更高頻率下工作，同時降低功率損耗。
氮化鎵技術(shù)的引入，為機器人產(chǎn)業(yè)帶來了新的發(fā)展機遇。隨著技術(shù)的進一步突破和市場需求增加，氮化鎵有望成為推動機器人領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展的重要力量。（集邦化合物半導(dǎo)體整理）