应用方案

行业背景

2026年被业界视为人形机器人的量产元年，行业市场预期持续走高。相关行业报告预测：2026年中国具身智能机器人市场规模将突破110亿美元，占据全球*三分之一的市场份额。行业产能也从年产2万台向10万台冲刺，人形机器人产业正完成从“样机展示”向“工程验证”的全面转型。

技术路线与测试挑战

当下人形机器人关节普遍采用GaN/SiC宽禁带器件搭建三相逆变器：PWM工作频率提升至100kHz、死区时间压缩至50ns，以此实现更高转矩密度，同时降低整机发热。主流量产方案实现了电机+减速器+驱动器+力传感器四合一一体化集成，需在≤90mm的极小腔体内完成全部组件布局，同时还要满足自重≤700g、控制带宽≥1kHz、转矩控制分辨率≤0.08N·m的严苛指标。

人形机器人测试面临的四大核心挑战

■  1. 高速PWM信号**测量

100kHz PWM信号需要对50ns级死区时间开展测量，对示波器采样率、时序分辨能力提出极高要求。

■  2. 浮地测量安全问题

机器人关节电机属于高压驱动信号，驱动端与示波器地之间会存在较大电位差，必须依靠浮地测量手段，规避地环路带来的干扰。

■  3. 多通道同步采集

需要同步采集电机驱动器电压/电流、编码器反馈、控制指令等多路信号，解析各个部件之间的相互作用。

■  4. 从研发到产线的一致性验证

行业迈入万台级量产阶段，产品一致性与可靠性测试，成为企业的核心命题。

泰克全新2系MSO测试解决方案

泰克2系列MSO示波器，是人形机器人关节测试的关键工具。设备配备4路模拟通道，能够同步采集三相逆变驱动信号与一路PWM控制信号；堆叠显示模式下每条波形拥有独立片段与格线，工程师可直观对比各项电气参数。仪器500MHz带宽，可以**捕捉100kHz PWM信号边沿细节，2.5GS/s采样率保障50ns级死区时间的**测量。

实战案例

示波器是人形机器人运动控制信号测试中不可或缺的核心设备。针对机器人关节电机高压驱动信号测试，示波器的浮地测量功能**重要：浮地测量既避免地环路干扰，也保障测量安全与数据可靠。面对采用GaN/SiC宽禁带器件的人形机器人关节，工程师借助MSO24，同步采集三相逆变器输出波形以及编码器反馈信号，快速定位因死区时间设置不合理造成的转矩波动故障。

扩展应用：

IMDA逆变器电机驱动器分析方案

泰克IMDA（逆变器-电机驱动器分析）方案依托泰克5/6系列示波器的高精度优势，可为交流感应电机、永磁同步电机、无刷直流电机等系统完成**电气测量。

全新的2系列MSO示波器搭配高压差分探头、电流探头，可作为IMDA方案的便携补充方案，适合人形机器人产线抽检、外场现场测试维护场景。

系统配置参考

如果您正在开展人形机器人关节、电机驱动器相关调试测试，欢迎联系泰克公司技术团队或者授权代理商瑞泰凯博获取针对性测试方案。

瑞泰凯博致力于为用户提供先进的测试产品、高效的解决方案和增值服务。业务涵盖测试仪器销售，计量校准、维修维护、产品培训以及专业的产品选型与系统集成测试解决方案，主营品牌有泰克(Tektronix)、吉时利(KEITHLEY)、福禄克(FLUKE)、德图（Testo）等国内外知名品牌电子测量仪器。

工欲善其事，必先利其器！

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