應用相關和用戶（工程）相關的幾個不同趨勢共同推動了嵌入式運動控制的發(fā)展。甚至在最近出現的物聯網和IIoT邊緣設備之前，這些趨勢中的許多已經發(fā)生了。

同時增加的小型化、集成和自動化即是最重要的趨勢之一，也是影響如此之多的其他趨勢之一。它們是系統(tǒng)、組件和組件的日益小型化和集成，同時也在實現自動化。這也適用于外形系數非常小的新型微型電機。根據P&M市場研究報告，對步進電機的需求總體上繼續(xù)上升，部分原因是對微型電機的需求上升。該報告稱，盡管工業(yè)機械一直是步進電機最大的細分市場，但它們在醫(yī)療設備、臺式機制造或家庭自動化領域的應用日益增多，將推動到2023年的市場增長。

這種趨勢所支持的其他應用程序包括3D打印和面向消費者的物聯網設備。后者包括連接的家庭設備，如智能家居系統(tǒng)的窗簾、百葉窗和攝像頭；環(huán)境控制，如連接的恒溫器；電器；機器人；無人機；汽車；以及需要步進電機的消費類設備。對于可穿戴設備，一些例子是小型便攜式胰島素泵，包含小型步進電機，也需要有線或無線接口，電池驅動，以及虛擬現實護目鏡。

工業(yè)物聯網培育

IIoT促進的互聯性日益增強：網絡正在增長、帶寬在增長。包括互聯網在內的所有網絡上交換的信息量都在增加。全球半導體和技術公司正將最大的精力放在網絡、數據中心和高帶寬通信技術的解決方案上，滿足全球電信和媒體、工業(yè)控制應用以及汽車和家庭網絡的需求。

為了跟上這一發(fā)展，需要更多的智能系統(tǒng)，包括運動控制和驅動解決方案在網絡邊緣的標準化API和標準接口，使這些系統(tǒng)能夠相互理解和溝通。

人工智能在算法方面是一種趨勢，在軟件和專用硬件方面，它產生了根本性的變化。人工智能允許智能和機器自主，它允許系統(tǒng)根據其可用的“信息”進行決策，而無需人工控制，它允許學習、自適應機器，機器交互。

由于人工智能的出現，新的應用領域將在幾年內成為商品，如工廠和醫(yī)療應用領域的先進機器人、運輸和交付行業(yè)或玩具。然而，要真正與真實的物理世界互動，將數字信息轉化為物理運動（反之亦然），需要基于人工智能的系統(tǒng)需要智能執(zhí)行器。這種智能執(zhí)行器是嵌入式運動控制系統(tǒng)的例子。

嵌入式運動控制不僅意味著使用嵌入式系統(tǒng)來完成運動控制任務，或者在高度集成的微芯片中實現電機和運動控制功能。嵌入式運動控制意味著不僅僅是電機控制。它是指整個運動控制系統(tǒng)的微型化。

嵌入式運動控制示例

運動控制的設計不再是困難或復雜的：相反，它已經成為一組主流功能，簡單的就象搭積木一樣，幫助設計師降低成本。我們現在可以根據工程師的具體應用需求，將功能和模塊通過物理地（電機、傳感器、外殼、物理接口）和邏輯地（算法、通信堆棧、專用硬件加速器）方式結合在一起。

Trinamic的智能步進控制器+驅動IC系列，如TMC5130/TMC5160集成電機驅動器和運動控制器IC，可以增加集成和實現小型化。TMC5072甚至可以直接用一顆IC中驅動兩個電機。TMC8670專用Ethercat運動控制器IC具有最高的集成度，它是系統(tǒng)芯片（SoC），內置現場可編程門陣列（FPGA）和一個真正的MCU，包括EtherCAT實時總線接口、協議棧和伺服電機控制。

審核編輯 黃昊宇