安森美为未来人形机器人提供安全与冗余设计支撑

2025-11-23 18:17:43
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安森美为未来人形机器人提供安全与冗余设计支撑

在2025年上海PCIM Asia展会期间,全球智能感知技术领先企业安森美(onsemi)吸引了大量关注。其展台展示的机器人灵巧手尤为引人注目。应《传感器专家网》邀请,安森美应用工程管理Theo Kersjes先生接受了访谈,分享了安森美在机器人领域的技术优势与战略方向。

深度感知技术,为机器人安全赋能

安森美展示的机器人灵巧手集成了多种传感器,不仅提升了触觉反馈能力,也增强了系统安全性。通过内置的AI学习机制,该产品具备识别复杂手势的能力。

据Theo Kersjes介绍,这款机器人使用了超声波传感器,与传统的视觉传感器相比,具备更强的遮挡穿透能力,可精准识别指关节位置。系统通过分析大量人类手部动作数据,实现更加自然且灵活的操作。此外,其测距功能与汽车倒车影像类似,为安全操作提供了坚实基础。

在深度感知方面,安森美采用的是先进的iToF(间接飞行时间)技术,结合120万像素的深度传感器,实现低计算负载下的高精度三维感知。Theo Kersjes指出,iToF技术能够显著提升机器人对周围环境的感知能力,尤其在近距离操作中,能为系统提供更丰富的数据,从而提升整体安全性。

安森美还整合了NVIDIA仿真环境与FoxPro可视化工具,将图像处理与声波飞行时间技术融合,使得导航、SLAM(同步定位与地图构建)等关键算法能够协同工作,实现更精准的环境建模与避障能力。

值得关注的是,过去深度感知算法主要依赖中央计算机处理,而安森美已将相关功能嵌入图像传感器芯片内,实现数据本地处理,大幅提升了响应速度与系统稳定性。

这一理念不仅适用于自主机器人,也可拓展至自动驾驶等其他高精度感知场景。安森美看好该技术在工业仓储机器人、机器人手臂抓取、农业机器人和户外自主作业机器人中的广泛应用。

强化核心技术,加速机器人系统开发

人形机器人的核心挑战之一在于如何构建具备物理感知能力的基础AI模型。例如,当物品从桌上掉落时,即便摄像头未捕捉到,机器人也应具备物理常识,能预判运动轨迹并规避潜在碰撞。

Theo Kersjes表示,2025年将成为人形机器人产业发展的关键转折点,厂商的重心将从“动作展示”转向“规模化量产”,同时必须同步实现“安全保障”与“系统冗余”两项核心需求。安森美的传感器技术正是支撑这一转型的关键。

机器人开发仍面临高成本与技术瓶颈,如关节执行器、电机控制等模块的设计差异较大。高扭矩传动比适合跳跃动作,而低惯性设计更适用于精细抓取。安森美通过Treo平台推出首款超声波接口传感器,其精度提升了一倍。

Treo平台支持从PCB级集成向芯片级集成的过渡,减少系统集成复杂度。同时,其内置安全机制可有效防止机器人失控或突发故障,如通过eFuse技术在检测到异常时断开关键部件,提升整体系统可靠性。

此外,传感器系统可在机器人因电量不足而失衡时,及时检测并发出信号,协助安全系统做出快速响应。Theo Kersjes认为,未来人形机器人将进入更高精度的触觉感知阶段,例如在木工打磨或喷砂处理中,需具备类似人类工匠的触觉反馈,这一方向安森美已做好充分准备。

构建机器人生态,推动技术协同发展

自主移动机器人(AMR)是一个高度集成的系统,与自动驾驶汽车有许多共通之处,包括感知、驱动、电源管理、照明等多个子系统。Theo Kersjes指出,AMR最大的挑战在于如何整合来自不同厂商的技术模块,并构建稳定可靠的系统。

关于AMR的通信发展趋势,Theo Kersjes认为,安全性是首要考虑因素。例如,在人类操作数控机床的环境中,采用自主机械臂进行装卸任务时,应避免使用无线连接,以防止操作环境失控。安森美提出了通过机械臂“手指”直接操作数控机床的解决方案,提升系统安全性。

未来,机器人将具备主动交互能力,如向人类发出信号、创建安全气泡或接收指令。安森美已推出多种配套产品,支持这些交互场景。对于在开放环境中运行的机器人而言,这类能力尤为重要。

安森美的LED驱动器产品组合为机器人提供了多种状态灯光信号。例如,绿色灯光表示机器人处于静止状态,蓝色灯光代表正在充电,白色前灯与红色尾灯则可用于提示机器人运动方向,类似于汽车灯光系统。

在环境感知与避障方面,安森美HyperLux™图像传感器被广泛应用于安全气泡构建,而超声波传感器则可检测地面障碍物、玻璃墙或积水区域。该技术还可用于清洁摄像头镜头,通过超声波振动清除水渍或冰霜。

此外,安森美的音频DSP系统Ezairo被应用于人形机器人,模拟人类听觉功能。通过降噪与定向拾音技术,机器人能够在嘈杂的工业环境中准确识别人类指令。

Theo Kersjes最后透露,安森美正积极拓展机器人生态系统,推动更多跨领域合作。未来,安森美将继续强化在机器人辅助应用中的角色,助力构建更安全、更高效的智能机器人行业。

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