在全球范围内，机器人的创新从未停歇，全球的机器人研发竞争日益激烈。

运动控制技术一直是机器人研究的热点，通过研发和设计新型运动控制设备，实现高效的产品集成应用，长期以来，这一技术被认为是提升性能的关键。在今年的慕尼黑自动化展上，Synapticon公司展示了其独特的“集成式运动控制”研发成果——“SOMANET Circulo”系列产品，这款产品被外界誉为有望成为革命性的产品系列。

Synapticon希望“集成式运动控制”的新产品能够更好地服务于协作机器人和移动机器人这两个领域，同时推动自动化技术的智能化发展。为什么“SOMANET Circulo”系列产品能受到如此多工业媒体的关注？机器人大讲堂采访了Synapticon的相关负责人，揭示了该产品的一些技术亮点。

集成式运动控制带来的全新变革

Synapticon的产品集成设计在“SOMANET Circulo”系列中得到了充分展示，这一系列标志着集成运动控制迈出了一大步。如今，Circulo系列产品具备几个重要的特点：超紧凑、多功能、高效率、易于操作，并且经过EMC认证，具备多种保护电路，这些特性对于机器人等机电一体化产品来说无疑是一个巨大的优势。

Circulo系列可以看作是SOMANET伺服驱动器的创新延伸。在Synapticon的经典产品基础上，结合了复杂的机械集成方案：环形外形设计、大中空孔、双路高分辨率编码器、散热和布线优化、可选的集成抱闸、经过TÜV认证的安全功能（如标准配置SIL3 PLe上的STO和SBC）以及具有多种安全运动功能的Fail Safe over EtherCAT（FSoE）。

我们咨询了相关技术专家，了解到这种“集成式运动控制”新产品Circulo系列采用了模型预测自适应矢量控制技术（简称MPDFOC），实现了超紧凑集成，使其能在狭小的空间内将产品性能提升30%至90%，同时无需额外冷却。

德国Synapticon公司的创始人兼首席执行官Nikolai Ensslen对此表示赞同，并补充说：“基于我们的MPDFOC算法，我们可以使用与运动系统自适应的复杂模型直接控制开关过程中的目标指令，而无需过多迭代控制循环，这大大节省了能源。”

由于Circulo系列产品提供自动调校功能，使用户能够更轻松地优化一体化关节的性能，这种基于复杂传感器数据处理的技术，可以补偿机械干扰和电磁干扰。尽管Ensslen认为，这些技术虽然有些类似人工智能，但并不是机器学习，而是基于统计方法的复杂技术。目前，Synapticon也在研究用于多轴系统自主优化的强化学习方法，以推动下一代技术创新。

快速应用，降本增效已经开始

机器人大讲堂了解到，这种集成式运动控制概念自2016年起就已被一些厂商采用，但直到2021年，这一领域才迎来了发展的转折点。以Synapticon为代表的企业在2020年首次实现了工业驱动技术领域的量产，国际市场给予了积极反馈，从那时起销售额迅速增长。

在激烈的市场竞争中，使用这种可靠且强大的驱动设备展现出了显著的优势。由于厂商的研发周期问题，许多企业的新产品开发速度较慢，一旦机器人厂商的产品能比市场上的其他解决方案更紧凑、操作更简便且更具成本效益，无疑会在市场竞争中占据优势。

Ensslen透露，今年年初，Synapticon的订单量已经达到了去年的三倍，这表明市场对高性能一体化关节技术的需求非常强烈。

与传统一体化关节相比，Circulo系列产品有哪些优势呢？

Synapticon的市场营销副总裁Michael Mayer-Rosa举例说明了两者之间的差异：“与传统技术相比，例如AGV制造商在使用Circulo时，能够为车辆的有效载荷腾出更多空间。”

目前，Synapticon的产品在AGV领域得到了广泛认可和欢迎。当AGV的设计和系统架构通过基于Circulo的轮毂电机实现时，由于这些电机非常紧凑，Circulo系列还可以用于系统控制级别的编码器和一些安全元件，甚至可以集成抱闸。这种整合让AGV的空间更加整洁高效，有效载荷大幅提升，同时降低了系统复杂性，减少了组件过多带来的误差。

市场到研发，策略全面升级

当然，一款优秀的产品也需要有效的市场策略。此前，由于产品采购到应用的特殊性，新产品进入企业终端产品的过程往往非常漫长。Synapticon等公司需要一段时间开发新产品，然后客户需要时间来尝试使用新驱动设计它们的终端产品，最后产品才能稳定批量生产，这导致了应用面的增长并不快。

如今，Synapticon公司在从研发到市场的战略上已经实现了转变。“我们在客户现场加速开发，陪伴用户完成整个机器人设计，实现了从客户批量生产到销售流程的对接和打通。”Ensslen解释道。

从2017年起，Synapticon公司改变了战略，积极参与最终产品的开发，包括为客户从头开始开发一个完整的机械臂，并协助客户快速进入小批量生产。这使得Synapticon的研发人员非常了解机器人开发过程中可能遇到的各种问题，也让Synapticon的产品不仅比市场上其他解决方案更紧凑，操作更简便，更具成本效益。

这种更贴近用户，从产品设计到研发制作的流程，可以更全面地满足客户的需求：简化布线、减少机柜、提高灵活性、降低成本。在市场上，这也帮助Synapticon吸引了更多的潜在客户，让越来越多的厂商选择从“自研驱动器”切换到“从外部采购”，从而减少内部自主开发带来的机器人研发重心偏移以及不必要的生产风险，更专注于打造核心竞争力。

不断的技术革新

对于一家专注于产品的企业而言，长期项目积累的经验至关重要，这些经验赋予了企业更多解决问题的能力。在传感器和抱闸领域，Synapticon从公司成立之初就开始积累经验，无电池多圈高分辨率的Synapticon编码器已经经过五年多的持续打磨，Circulo的可选抱闸也经历了六年的持续优化，因此Synapticon如今的产品具备了很强的竞争力。

散热性能一直是运动控制系统的关键问题。在此之前，传统集成式伺服驱动器虽然大幅减少了体积，提高了单位体积下的输出功率，但由于过于密集的排布，散热成为严重问题。长时间运转会导致性能降低，因此如果用于大型机械部件，停机散热的时间成本通常高于分体式驱动系统，这使得传统集成式伺服驱动器相对而言并不具有吸引力。

得益于Synapticon在高性能伺服驱动器领域的核心竞争力和经验积累，Circulo系列产品在集成式运动控制概念上取得了成功。

目前，基于Circulo的一体化关节已经在机床等行业中受到欢迎，这些产品使用起来更加灵活，企业将其应用于包装机和灌装系统中，这已经改变了传统集成式伺服驱动器难以应用在大型机械设备中的困境。

前段时间，UR公司公布了大负载的协作机器人，对于这部分市场，Synapticon一直保持着高度期待。“为了实现安全互动的设计，到目前为止，协作机器人不如传统工业机器人那样精确和强大，整体性能较低。但在高有效载荷和高安全标准的平衡下，协作机器人也开始向传统机器人的方向发展。在这类机器人开发中，高力矩的Circulo系列产品完全满足了他们的需求。”Ensslen说道。

真正的革命才刚刚开始

借助提供高功率密度和高功率输出的伺服驱动器，Synapticon的分销合作伙伴遍布全球，深受自动化和机器人领域知名品牌的信任。

然而，全球的高性能伺服运动控制创新从未停止，Synapticon也在不断尝试更为高效的方法。“我们希望通过设计一类新的运动控制设备，彻底改变机器人、自动化和工程机械技术。”在接受采访时，Ensslen谈到了持续创新的初衷。

“我们将集成式伺服运动控制引入传统运动控制市场，从而彻底改变机械工程中的运动控制方式。”Nikolai Ensslen说道。如今，不同于纯伺服驱动器，Circulo系列集成式伺服驱动器在此基础上赋予了运动控制更多内涵。

据了解，Synapticon的Circulo系列产品于2019年底开发完成，现已实现量产。Synapticon计划很快推出另一个集成式伺服驱动器产品类别，该产品延续了Circulo系列的理念，但在功率密度、散热和装配工作方面进行了改进，创造了无限的可能性。

记者询问了Synapticon首席执行官Nikolai Ensslen关于这一改进的具体细节，他透露，新系列除了使用Synapticon独创的MPDFOC算法外，还具有创新、高效的架构和特殊的散热集成方法，以及先进的功率放大器组件。

通过MPDFOC算法，企业可以大幅降低开关频率，降低开关损耗，同时保持高控制频率，从而提高动态响应能力和操作精度。

或许，新一轮的变革即将开启。