安森美为未来人形机器人提供安全保障与冗余设计
在即将举办的 PCIM Asia Shanghai 2025 展览会上,安森美(onsemi)以其在智能感知技术领域的领先地位备受关注。其展台中展出的机器人灵巧手吸引了大量参观者,安森美应用工程管理总监 Theo Kersjes 在现场接受了媒体采访,深入解析了公司在机器人应用方面的前沿布局。
强化深度感知,提升机器人安全能力
这款展示的机器人灵巧手集成了多种传感器,实现更真实的触觉反馈与更高层次的安全保障。通过内置的 AI 学习机制,系统可识别多种手势,并结合超声波传感器提升感知精度。
与传统视觉传感器不同,超声波传感器能够探测到被遮挡的区域,从而增强设备在复杂环境中的适应性。此外,该系统还能精准识别指关节位置,并通过学习人类手部动作的大数据提升操作的灵活性。其测距功能类似于汽车倒车影像,为机器人提供更全面的环境感知。
在深度感知方面,安森美采用的是 iToF(间接飞行时间)技术。该方案配备 120 万像素的深度传感器,不仅减轻了中央处理器的计算负担,还能广泛应用于各类机器人场景。iToF 技术的引入,使系统在识别移动物体时具备更高的数据输出能力,从而提升整体安全性。
此外,安森美还借助 NVIDIA 仿真环境或 FoxPro 可视化工具,实现多传感器数据融合,生成直观的系统运行视图。通过将图像识别与超声波 TOF 技术结合,使 SLAM(同步定位与地图构建)等算法能更高效地协同工作,从而提升定位精度或作为备用方案。
值得注意的是,传统深度感知算法需依赖中央计算平台生成点云等数据,而安森美已将部分处理能力集成到图像传感器内部,实现深度数据的直接输出。这一理念使系统能够在不同角度和运动模式下,对环境进行更全面的感知,为自主机器人提供更安全的操作环境。同样,该方案也可用于自动驾驶系统。
Theo Kersjes 表示,安森美尤其看好其技术在工业场景下的应用,包括仓储 AMR(自主移动机器人)、工业机器人手臂抓取、农业采摘机器人及户外割草机器人等复杂环境。
结合自身优势,推动机器人技术突破
当前,人形机器人正从“动作展示”向“量产应用”迈进,而“安全性”和“系统冗余”成为核心考量因素。安森美凭借其在传感器领域的深厚积累,正为这一转型提供关键技术支撑。
在机器人学习“如何行动”的过程中,基础物理 AI 能力的构建尤为关键。例如,当机器人执行桌面作业时,即便摄像头未能捕捉到物体,系统也能通过其他传感器感知到物体的存在,并预判其可能的移动轨迹,以避免碰撞。
Theo Kersjes 强调,2025 年将是人形机器人产业发展的关键节点,厂商必须在提升性能的同时确保系统安全和冗余设计。这正是安森美传感器技术的核心价值所在。
尽管研发成本较高,但安全始终是机器人系统设计的第一要务。为此,安森美推出的 Treo 平台超声波接口传感器,其精度较以往产品提升了 100%。该平台实现了从 PCB 级到芯片级的更高集成度,减少系统集成复杂性。
Treo 65nm 平台整合了全套安全机制,包括电子保险丝(eFuse)与传感器融合方案,可在检测到故障时快速切断相关组件,提升系统可靠性。此外,传感器还能实时监测电池状态,确保在电量不足或失衡情况下迅速做出响应。
Theo Kersjes 进一步指出,下一阶段的人形机器人将面临更复杂的精细触觉感知需求,例如使用砂纸打磨木材或喷砂处理等场景。这些任务需要机器人具备类似工匠的触觉反馈能力。安森美已经为这些高要求的应用场景做好了技术准备。
构建开放生态,拓展机器人应用场景
自主移动机器人(AMR)作为复杂的系统,与自动驾驶汽车在感知、驱动、电源管理等方面存在诸多共性。然而,由于其组件多来自不同厂商,集成难度较大。
谈及 AMR 的通信发展趋势,Theo Kersjes 表示,安全是首要考虑因素。例如,在自主移动机械臂与数控机床协同作业时,避免使用无线连接以确保操作安全性。安森美提供的 3D 打印“手指”设计,能模拟人类操作,实现更自然的交互。
未来,机器人将具备更强的人机交互能力,包括主动安全气泡的创建、信号发送与指令接收。安森美已为此类应用准备了相应的产品组合。
在人机协作方面,安森美推出的 LED 驱动器系列可用于机器人状态灯,通过颜色变化提示操作安全。例如,绿色灯表示机器人处于静止状态,蓝色灯表示正在充电。对于大型系统,还可使用白色前灯与红色尾灯,便于人类判断其移动方向。
在障碍物检测与路径规划方面,安森美的 HyperLux 图像传感器发挥关键作用,而超声波传感器则可检测玻璃墙、积水等传统视觉传感器难以识别的障碍物。该传感器还能用于镜头清洁,在镜头结冰或附着水渍时通过超声波振动清除污渍。
安森美还推出用于助听设备的音频 DSP 系统 Ezairo,这项技术也可用于人形机器人,使其具备降噪与定向听觉功能,在嘈杂工业环境中准确接收指令。
Theo Kersjes 最后透露,安森美正在加快研发针对更广泛机器人应用场景的辅助技术,并致力于扩展合作伙伴生态链,为构建更安全、更高效的机器人生态系统贡献力量。