安森美传感器技术为未来人形机器人筑牢安全基石
在2025年上海国际电力元件、可再生能源管理展览会(PCIM Asia Shanghai 2025)上,全球领先的智能感知技术企业安森美(onsemi)展示了其在机器人领域的重要成果。展会期间,安森美应用工程管理总监Theo Kersjes接受了采访,详细介绍了公司在机器人技术方向的深度布局。
多传感器融合,构建更安全的机器人触觉系统
安森美展出的机器人灵巧手集成了多种传感技术,能够模拟人类手部的精细触感,并在操作过程中提供更高级别的安全保障。
该机器人具备AI学习能力,能够识别不同手势,其内置的超声波传感器在探测能力上远超传统摄像头。它不仅可以在遮挡环境下工作,还能精准定位指关节,通过学习人类手部动作的大数据,实现更自然、更智能的抓取行为。此外,该系统具备测距功能,类似汽车倒车影像系统,进一步增强了环境感知能力。
在深度感知方面,安森美采用了iToF(间接飞行时间)技术。这种方案利用120万像素的深度传感器,将计算负担从主控系统中转移,从而减轻了中央处理器的负载。无论在室内导航还是室外环境识别中,iToF都能提供更丰富、更精确的数据,提升整体系统的安全性。
借助NVIDIA仿真平台与FoxPro可视化工具,安森美实现了多传感器数据的融合,生成直观的系统运行视图。将图像技术与声波飞行时间技术结合,有助于导航算法与SLAM(同步定位与地图构建)等系统协同工作,从而实现更精准的定位与更可靠的安全冗余机制。
值得关注的是,传统深度感知算法需要依赖中央计算系统生成点云数据;而安森美将这一过程集成在图像传感器内部,使其可以直接输出深度信息。这种设计不仅提升了数据处理效率,还增强了自主机器人的安全性能。该技术同样适用于自动驾驶场景。
Theo Kersjes表示,安森美看好该技术在仓储自主移动机器人和工业机器人手臂抓取等复杂环境中的应用潜力。同时,农业领域的割草机器人和采摘机器人也被视为重要发展方向。
打造物理感知能力,推动人形机器人向量产迈进
当前,人形机器人的发展重心在于构建“基础物理AI能力”,即理解并处理物理世界中的动态变化。例如,当物体从桌面掉落时,即便摄像头未捕捉到,机器人也应具备预判能力,防止与物品发生碰撞。
Theo Kersjes指出,2025年将是人形机器人实现规模化量产的关键年份。在这一阶段,厂商的关注点将从展示复杂动作能力,转向确保大规模部署中的安全与可靠性。这正是安森美传感器技术的重要价值体现。
尽管目前机器人研发成本依然较高,且关节执行器、驱动电机等核心技术仍在演进中,但安全性始终是设计中的首要考量。不同运动场景对机器人硬件的要求差异显著,例如跳跃动作需要高扭矩与高传动比,而抓取操作则更依赖低惯性设计。
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。该平台在集成度方面实现了重大突破,从PCB级集成跃迁至芯片级集成,大幅简化了系统整合流程。同时,Treo平台内置的安全机制能够防止机器人出现非预期行为,如突发失控或漏电。
此外,Treo平台整合了电子保险丝(e-fuse)技术,可在检测到异常时快速断开关键部件,确保系统稳定运行。各类传感器也能够在机器人出现电量不足或失衡时及时监测状态,并向控制系统传递警报信息,辅助快速决策。
Theo Kersjes补充道,未来人形机器人将在触觉感知方面实现更大突破,例如砂纸打磨木材或喷砂处理等精细操作。这些场景需要更多高精度传感器的集成,安森美已在相关技术储备方面做好充分准备。
构建完整生态,赋能多元化机器人应用
自主移动机器人(AMR)作为高度集成的智能系统,其技术架构与自动驾驶汽车有诸多相似之处,涵盖感知、驱动、电源管理、照明及电池控制等多个子系统。
在AMR通信技术方面,Theo Kersjes指出,安全行为定义至关重要。例如,在工业环境中,AMR需与数控机床协同作业时,应避免使用无线通信以减少不确定因素。安森美提供的3D打印手指可模拟人类操作按钮,为操作环境提供安全保障。
未来,机器人将具备主动安全气泡功能,并能与人类进行自然交互。安森美已为这些场景开发了相应产品,尤其适用于在非受控环境中运行的系统。
安森美还推出了完整的LED驱动器解决方案,用于机器人状态灯指示。例如,绿色灯光代表机器人处于静止状态,蓝色灯光表示正在充电,白色和红色灯光则分别模拟前灯与尾灯,帮助人类判断机器人行驶方向。
在障碍物检测与路径规划方面,HyperLux™图像传感器被广泛部署。对于需要跨越障碍物的送餐机器人,其底部的超声波传感器可在启动前检测地面情况,特别适用于探测玻璃墙面或积水区域。
超声波传感器还具备镜头清洁功能。当镜头表面出现雾气或结冰时,可通过高频振动去除杂质,甚至促使冰霜蒸发,从而保持图像传感器的清晰度。
此外,安森美提供的Ezairo音频处理系统可用于人形机器人“耳朵”设计,支持降噪与定向听觉功能,使其能在嘈杂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合作伙伴,推动更多辅助应用场景的落地,助力构建更安全、更高效的机器人生态系统。