安森美助力人形机器人发展,强化安全与冗余设计
在2025年上海国际电力元件、可再生能源管理展览会(PCIM Asia Shanghai)期间,传感器与智能感知技术领域的领先企业安森美(onsemi)吸引了广泛关注。其展台上展出的机器人灵巧手成为焦点之一。安森美应用工程管理总监Theo Kersjes接受了媒体采访,深入介绍了公司在机器人领域的技术创新与产品布局。
强化深度感知能力,应对复杂安全挑战
此次展出的机器人灵巧手集成了多种传感器,通过先进的感知能力提升触觉反馈与操作安全性。Theo Kersjes指出,该产品具备AI学习功能,可识别多种手势。与传统摄像头不同,该装置采用超声波传感器,具备穿透遮挡物的能力,能够精准识别指关节位置,结合大数据模型进行模拟学习,从而增强操作的灵活性和智能性。此外,测距功能的引入,使其具备类似汽车倒车影像的辅助能力。
在深度感知方面,安森美采用的是iToF(间接飞行时间)技术,具备120万像素的深度传感器,有效减少了对中央系统计算资源的依赖,提升机器人在各类场景下的适应能力。例如,在车辆靠近时,传统方式需要多个传感器协同计算,而iToF能够在单个传感器上提供丰富的深度信息,有助于提升整体系统的响应效率和安全性。
借助NVIDIA仿真环境与FoxPro可视化工具,安森美能够整合多源传感器数据,生成直观的运行视图。结合图像处理与声波飞行时间技术,使得SLAM(同步定位与地图构建)等算法能够更高效地协同运行,从而实现精准定位与冗余保障。
值得一提的是,安森美已将深度数据处理能力从中央计算机下放到图像传感器层级,实现更快速的数据输出和处理,进一步提升自主机器人的运行安全性。这一技术同样适用于自动驾驶系统。
Theo Kersjes表示,安森美看好其技术在工业复杂环境中的应用,例如仓储自主移动机器人、机器人手臂抓取任务,以及农业和户外场景中的割草、采摘机器人。
聚焦核心能力,推动机器人智能化发展
当前,人形机器人发展正进入学习“如何行动”的关键阶段,即构建基础物理AI能力。例如,当物品从桌面掉落时,即便摄像头未能捕捉到,机器人也应具备物理世界认知能力,预判潜在的碰撞风险。
Theo Kersjes指出,2025年将被视为人形机器人发展的重要转折点。厂商的目标正从展示多样化动作能力,转向实现大规模量产。同时,机器人开发必须同步考虑“安全保障”和“冗余设计”两大核心要素。这也是安森美技术价值的重要体现。
尽管当前机器人研发成本较高,技术尚未完全成熟,但安全性始终是设计的首要考量。例如,在腿部、手臂或轮式机器人中,不同动作模式对扭矩和传动比的需求差异较大。跳跃动作需要高扭矩与高传动比,而精细抓取则需低传动比以降低惯性。
为此,安森美推出了Treo平台,该平台首批产品中的超声波接口传感器具备精度提升一倍的优势。Treo平台推动集成水平从板级向芯片级跃升,减轻系统集成难度。同时,该平台融合安全控制方案,如e-fuse(电子保险丝),可在故障发生时立即断开相关部件,防止机器人突发性失控,确保整体系统的稳定性。
在机器人摔倒等紧急情况下,Treo平台可通过传感器监测电池状态并发送信号,协助控制系统迅速作出反应。这些功能共同构建起一套完整的安全保障体系。
Theo Kersjes强调,人形机器人下一阶段的发展将聚焦更精细的触觉应用场景,如用砂纸打磨木材。这种任务需要机器人具备类似人类工匠的触觉判断能力。安森美已经为这类复杂应用做好了技术准备。
构建开放生态,拓展机器人应用场景
自主移动机器人(AMR)作为复杂系统,与自动驾驶汽车存在诸多共性,例如感知、动力驱动、电源管理、照明和电池控制。Theo Kersjes指出,AMR最大的挑战在于如何将来自不同供应商的子系统高效整合到最终产品中。
在AMR的通信发展趋势方面,Theo Kersjes指出,安全性和可操作性是关键。例如,在自主移动机械臂的应用场景中,机器人需避免无线连接带来的不确定性。通过模拟人类操作方式,如使用3D打印手指按压数控机床按钮,能够营造更安全的操作环境。
未来,机器人将具备与人类进行交互的能力,例如通过信号发送创建主动安全气泡,或直接接收指令进行响应。安森美已针对这些场景提供了多样化的解决方案。
在人机交互方面,安森美提供完整LED驱动器产品组合,用于指示机器人状态。例如,绿色灯光表示机器人处于静止状态,可安全接近;蓝色灯光则表示正在充电。在更大规模的系统中,白色前灯和红色尾灯帮助人类判断机器人运动方向,类似车辆灯光系统。
在障碍物检测与路径规划方面,HyperLux™图像传感器被广泛采用,而超声波传感器则适用于高平台送货机器人,用于检测地面障碍物或玻璃墙面。此外,超声波还可用于清洁摄像头镜头,例如通过振动去除水渍或霜冻,提升图像识别精度。
安森美还推出Ezairo音频DSP系统,广泛应用于助听器和可听设备。该技术可集成到人形机器人中,使其在嘈杂工业环境中仍能精准接收人类指令。
Theo Kersjes最后透露,安森美正全面推动机器人辅助应用的研发,持续拓展机器人生态系统,推动人机协作走向更安全、智能的发展阶段。