N32H785を中核にした人型ロボット関節の統合設計とは

国民技術と中国科学院深圳先進技術研究院（SIAT）は2026年9月23日、人型ロボット向けの関節モーター駆動・制御リファレンス設計を発表しました。高性能デュアルコアMCU「N32H785」を中核に、駆動制御、フレームレス・トルクモーター、減速機、絶対値エンコーダー2基、通信機能をまとめた関節モジュールです。小型化・モジュール化を目指す設計の参考として提示されています。1

モーターから通信までを関節モジュールに統合

発表では、モーター、減速機、2基の絶対値エンコーダー、駆動制御、通信機能を一つの関節モジュールにまとめています。チップから制御アルゴリズム、駆動からセンシングまでを含む設計例として、量産を見据えた小型・モジュール型のロボット設計に役立てることが狙いです。1

ただし、これは完成した関節モジュールがすでに量産されているという発表ではありません。また、公開された情報だけでは具体的な機械構造や、2基のエンコーダーそれぞれの役割までは確認できません。部品構成から詳細を推測することは避ける必要があります。

2つのコアで制御と通信を分担

設計では、リアルタイム性が求められる制御を最大600 MHzで動作するCortex-M7が担当します。発表によると、磁界方向制御（FOC）、トルク・速度・位置の各制御ループ、2基のエンコーダーからのデータ処理、安全保護を担います。1

最大300 MHzのCortex-M4Fは、CAN FD、EtherCAT、シリアル通信を担当します。発表内容から分かるのは、2つのコアに想定された役割分担です。コア間のデータ受け渡しやタスクの同期方法について、今回確認できる資料には詳しい説明がありません。1

公表された台上試験の数値

国民技術は、負荷をかけた台上試験で次の性能を確認したと報告しています。1

公表された項目	結果
定格トルク	20 N·m
ピークトルク	60 N·m
電流制御ループ	20 kHz
0から100 rpmへの速度ステップ応答	平均応答時間106 ms、最大オーバーシュート4.43%、速度変動は±5%以内
位置追従	最大誤差0.01 rad（約0.573°）、平均誤差0.54°。±360°の動作を1秒以内に完了

これらは発表元が公表した測定値で、独立した検証結果ではありません。確認できる資料には試験手順の全容が示されていないため、数値は発表元のリファレンス構成での報告として読むのが適切です。すべての量産構成で同じ性能が得られる保証とは区別する必要があります。1

共同開発での役割と温度仕様の注意点

国民技術はMCUとエンジニアリング支援を提供し、SIATの電動駆動チームは中核技術の研究を担ったとされています。両者は、ロボット関節や器用な手、産業用サーボコントローラー向けのサーボ駆動技術について、開発と生産への適用を進める方針です。113

別途、国民技術はN32H78xシリーズMCUの動作温度範囲を−40℃から105℃と説明しています。ただし、これはシリーズの仕様として公表されたもので、組み立て済みのリファレンスモジュール全体が同じ温度範囲で認証されていることを示す情報ではありません。7

今回の発表の実務的な意味は、関節駆動の統合設計例と、発表元による台上試験値が示されたことです。メーカーが量産を見据えた設計を検討するための出発点ではありますが、それ自体が量産準備の完了や性能の第三者検証を意味するわけではありません。