安森美推动人形机器人安全与冗余设计发展

2025-11-19 19:34:20
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安森美推动人形机器人安全与冗余设计发展

在2025年上海PCIM Asia展会期间,智能感知技术领域的领军企业安森美(onsemi)凭借其创新产品吸引了大量关注。其中,安森美展出的机器人灵巧手成为焦点之一。借此机会,笔者采访了安森美应用工程管理负责人Theo Kersjes,深入探讨了安森美在机器人技术领域的核心技术优势。

深度感知能力,为机器人安全赋能

安森美展出的机器人灵巧手集成了多种传感器,显著提升了实际操作的触感与整体安全性。

该设备通过AI学习识别不同手势。Theo Kersjes解释称,超声波传感器的应用,使其具备探测遮挡区域的能力,安全性相较传统摄像头更胜一筹。同时,系统可精准识别指关节位置,借助大量人类手部动作数据,实现更自然、更灵活的操作。此外,设备还具备距离测量功能,类似于汽车倒车影像系统。所有这些设计,都指向未来机器人对多传感器融合安全功能的高度依赖。

在深度感知方面,安森美采用了先进的iToF(间接飞行时间)技术。该方案使用120万像素深度传感器,无需依赖中央处理器进行大量运算,从而减轻系统负担,并适用于多种机器人应用场景。Theo Kersjes指出,当车辆靠近时,若缺乏深度传感器支持,所需采集数据量将大大增加,而iToF技术可以提供更丰富的数据,提升整体安全性能。

通过整合NVIDIA仿真平台及FoxPro可视化工具,安森美能够将传感器数据转化为直观图像,便于系统分析与定位。结合图像识别与声波飞行时间技术,实现了导航、SLAM(同步定位与地图构建)等算法的协同工作,提升了系统精准度并提供了备用方案。

值得一提的是,以往深度感知算法需依赖中央计算机生成点云数据,而现在安森美将该功能直接嵌入图像传感器中,使其可直接输出深度信息。这一设计使得机器人可以从不同角度与方向获取数据,实现更全面的环境感知与自主控制,不仅适用于工业机器人,也适用于自动驾驶系统。

Theo Kersjes表示,安森美看好其技术在仓储AMR(自主移动机器人)和工业机器人手臂抓取等场景中的应用。同时,农业机器人和户外作业机器人,如割草机器人和果蔬采摘机器人,也是重要发展方向。

发挥技术优势,加快机器人开发进程

当前,人形机器人正致力于学习“如何行动”并构建“基础物理AI能力”。例如,当机器人在桌边操作时,即使摄像头未捕捉到物品掉落,也能通过物理模型预判其存在,并据此调整动作,避免碰撞。

Theo Kersjes指出,2025年将是人形机器人发展的关键转折点。厂商的发展重点将从“展示多样化动作能力”转向“实现大规模量产”,同时必须兼顾“安全保障”与“冗余设计”两大核心需求。这正是安森美传感器技术的价值所在。

尽管机器人研发成本较高,且相关技术仍在演进中,例如关节执行器和驱动电机的设计因应用场景不同而存在差异。Theo Kersjes举例说明,机器人跳跃时需高扭矩与高传动比,而抓取任务则需要低传动比以降低惯性,因此需要多种解决方案。但无论如何,安全始终应为设计的首要考量。

为应对上述挑战,安森美推出了基于Treo平台的超声波接口传感器,其精度较前代产品提升了一倍。Treo平台实现了从PCB级到芯片级的集成,降低了系统集成难度。同时,该平台强调安全性,例如通过eFuses(电子保险丝)在故障发生时迅速断开相关组件,防止机器人失控或漏电等突发状况。此外,各类传感器可在机器人电量不足导致失衡时监测电池状态并发出警报,协助安全系统做出响应。

Theo Kersjes表示,人形机器人下一步将面对更精细的触觉应用场景,例如用砂纸打磨木料。这类任务需机器人具备与人类相当的触觉感知能力。安森美已在相关传感器技术方面进行了充分准备,为未来场景落地提供支持。

构建开放生态,拓展机器人应用边界

自主移动机器人(AMR)作为复杂系统,与自动驾驶汽车在感知、动力、电源管理等方面存在诸多相似之处。Theo Kersjes指出,AMR面临的最大挑战在于如何将多个子系统高效集成。由于这些子系统通常来自不同厂商,集成难度较高。

谈及AMR未来的通信发展趋势,Theo Kersjes认为,关键在于明确预期行为。例如,在人无法直接操作设备的场景中,机器人应具备自主判断与操作的能力。安森美提供多种产品,可在不同交互场景中发挥作用,如自主机器人向人类发出信号、创建安全气泡,或直接接收指令进行操作,尤其在非封闭环境中尤为关键。

安森美拥有一系列LED驱动器产品,用于机器人状态指示灯。例如,绿色灯表示机器人处于静止状态,可以安全接近,蓝色灯表示正在充电,白色前灯和红色尾灯则帮助人类判断机器人运动方向。此外,安森美还推出可在地面投射光线的方案,帮助人类在机器人进入空间前识别其位置。

在障碍物检测、路径规划以及安全气泡构建方面,HyperLux™图像传感器被广泛采用。对于高底盘的送货机器人,安森美的超声波传感器可用于检测地面障碍物,也可用于玻璃墙和水面识别。此外,超声波还可用于清洗图像传感器镜头,例如在镜头结霜或沾水时通过振动清除污渍。

在音频感知方面,安森美推出Ezairo音频DSP系统,已被应用于助听器及可穿戴设备中。通过该技术,人形机器人可具备降噪与定向听觉能力,从而在嘈杂环境中有效接收人类指令。

最后,Theo Kersjes透露,安森美正致力于扩展机器人应用场景的技术研发,并积极推动合作伙伴生态建设,为机器人行业打造更安全、更高效的未来。

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