Motor and Motion Control for Humanoids and Mobile Robots

MOBILE-ROBOTICS-MOTION-CONTROL-HOLOSCAN-SENSOR 新規

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This robotics control solution delivers precise, deterministic motion control for humanoid robots, collaborative robots and autonomous mobile platforms. Designed for synchronized kinematic chains and multi‑axis joint control, it enables efficient, scalable and safe motion across complex robotic systems.

Built on NXP’s real‑time processing portfolio, including i.MX RT crossover MCUs and scalable MCX microcontrollers, the architecture combines advanced motor control, integrated networking and industrial communication support. This integrates deterministic connectivity using time‑sensitive networking (TSN) and EtherCAT®, enabling low‑latency coordination between distributed joints and centralized control for humanoid limbs and robotic arms.

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Motor Driver for Humanoid Joint Module

Motor Driver for Humanoid Joint Module Block Diagram

Cobot or Humanoid Arm

Cobot or Humanoid Arm Block Diagram

Simple Dexterous Hand

Simple Dexterous Hand Block Diagram

Advanced Dexterous Hand

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Inductive Encoder

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対応製品

プロセッサ＆マイクロコントローラ

MCX Eシリーズ・マイクロコントローラ

  • MCX-E31: MCX E31：安全でセキュアなインダストリアル・オートメーション向けの堅牢な5V MCU

MCX Aシリーズ・マイクロコントローラ

  • MCX-A13X-A14X-A15X: MCX A14x/15x MCU：Arm® Cortex® M33、拡張性の高いデバイス・オプション、低消費電力でインテリジェントなペリフェラルを搭載

i.MX RTクロスオーバーMCU

  • i.MX-RT1180: i.MX RT1180 TSNスイッチおよびEdgeLock®搭載クロスオーバーMCU

S32K 車載汎用MCU

  • S32K3: S32K3 車載向け汎用マイクロコントローラ

i.MX 9プロセッサ

  • i.MX94: i.MX 94アプリケーション・プロセッサ — リアルタイム制御を備えた安全でセキュアな産業用および車載用コネクティビティ

Features

High‑Performance Motor Control

  • Supports brushless DC (BLDC) and permanent magnet synchronous motor (PMSM) motors for humanoid joints and robotic arms
  • Field‑Oriented Control (FOC) for precise torque, speed and position control
  • Scalable from single‑axis joints to multi‑axis kinematic chains

Deterministic Real‑Time Connectivity

  • Time‑Sensitive Networking (TSN) for deterministic, low‑latency communication
  • EtherCAT® support for synchronized multi‑axis motion control
  • Integrated controller area network flexible data-rate (CAN-FD) and Ethernet for distributed motor control architectures

Scalable and Distributed Architecture

  • i.MX RT1180–based kinematic chains for humanoid limbs and joints
  • Centralized or distributed control topologies supported
  • Enables synchronized motion across multiple joints and end effectors

Advanced Analog and Sensing Interfaces

  • High‑speed current sensing with sigma-delta analog-to-digital converter (SDADC) and SINC filtering
  • Multiple analog-to-digital converter (ADC) channels for voltage, temperature and position feedback
  • Encoder support including bidirectional serial synchronous interface (BiSS-C), T‑format and serial peripheral interface (SPI)‑based encoders

Safety and Reliability

  • Designed for precise, repeatable motion in human‑interactive environments
  • Supports functional safety‑oriented system designs
  • Robust fault detection and protection mechanisms for motor drives

Integrated Security

  • EdgeLock® security architecture for device identity, secure boot and trusted execution
  • Hardware‑based key storage and cryptographic acceleration
  • Supports secure firmware update and lifecycle management
  • Enables secure communication between distributed motor control nodes
  • Designed to support industrial and robotic systems with cybersecurity requirements

Software and Ecosystem Enablement

  • Supported by MCUXpresso software development kit (SDK) and NXP motor‑control software libraries
  • Compatible with real‑time operating systems and industrial protocol stacks
  • Holoscan Sensor Bridge (HSB)‑ready software architecture supporting integration with NVIDIA HSB–based systems
  • Accelerates bring‑up with reference software, middleware and development tools

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FRDM Development Board for MCX A144/5/6 A154/5/6 MCUs.

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    FRDM Development Board for MCX E31 MCUs.

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      FRDM Development Board for i.MX RT1186.

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