http://www.henanjusheng.com 2026-07-22 17:30 來源:安森美
在剛閉幕的2026慕尼黑上海電子展上,機器人無疑是全場矚目的焦點之一。從工業(yè)產(chǎn)線上的協(xié)作機器人,到現(xiàn)代倉儲物流的自主移動機器人,再到在通用人工智能與具身智能催化下蓄勢待發(fā)的人形機器人,機器人正在從相對封閉、結(jié)構(gòu)化的環(huán)境走向更加開放和復(fù)雜的物理世界。
應(yīng)用邊界不斷拓展的同時,機器人研發(fā)面臨的挑戰(zhàn)也在發(fā)生變化。研發(fā)周期長、BOM成本高、可靠性不足是橫亙在整機廠商面前的“三座大山”。
在本屆慕展期間,安森美(onsemi)模擬與混合信號事業(yè)群業(yè)務(wù)拓展高級經(jīng)理Henry Yang 發(fā)表了題為《AMR系統(tǒng)級解決方案:從智能感知到高效驅(qū)動的全鏈路賦能》的主旨演講。站在整機系統(tǒng)的宏觀視角,安森美錨定了移動機器人產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵拐點:自主移動機器人正加速從“單點性能比拼”走向“系統(tǒng)級可靠性競爭”。

安森美(onsemi)模擬與混合信號事業(yè)群業(yè)務(wù)拓展高級經(jīng)理Henry Yang
機器人是一項高度復(fù)雜的系統(tǒng)工程。
以自主移動機器人(AMR)為例,一臺完整的機器人通常需要集成圖像傳感器、深度傳感器、激光雷達(dá)、超聲波傳感器、位置傳感器等多種感知設(shè)備,同時還要完成SLAM建圖、路徑規(guī)劃、障礙物識別、運動控制、電池管理和內(nèi)部通信。
隨著機器人搭載的傳感器、執(zhí)行器和關(guān)節(jié)數(shù)量持續(xù)增加,系統(tǒng)復(fù)雜度也在快速上升。不同子系統(tǒng)之間不僅需要實現(xiàn)功能連接,還要在數(shù)據(jù)時序、電源供給、通信帶寬、熱管理和電磁兼容等方面保持協(xié)同。
Henry Yang 指出,當(dāng)具身智能要求機器人走進(jìn)更復(fù)雜的無人或人機協(xié)作環(huán)境時,任何一個微小的器件級失效,都可能導(dǎo)致整機癱瘓。因此,行業(yè)迫切需要跳出局部的“器件思維”,站在全局的“系統(tǒng)級架構(gòu)”高度,重構(gòu)感知、決策與驅(qū)動的全鏈路。
針對機器人開發(fā)中的系統(tǒng)集成挑戰(zhàn),安森美構(gòu)建并持續(xù)迭代AMR技術(shù)驗證平臺,將感知、通信、電源管理和運動驅(qū)動等技術(shù)放入完整系統(tǒng)中進(jìn)行組合驗證。
安森美的AMR技術(shù)驗證平臺覆蓋電源分配、電機驅(qū)動、有線通信、鋰電池充電、處理器、傳感器融合和LED照明七個子系統(tǒng)。

AMR Prototype DEMO
在感知側(cè),安森美覆蓋圖像、深度、超聲波、激光雷達(dá)接收、壓力和位置檢測等技術(shù)。例如,AR0235CS采用全局快門,可減少高速運動場景中的運動偽影;AF0130集成片上深度處理,可降低對外部存儲器、FPGA和額外計算資源的需求;NCV75215和NCV7192則分別用于近距離測距以及力、壓力等信號檢測。
NCS32100采用非接觸式感應(yīng)測量,在38毫米傳感器尺寸條件下,典型位置精度可達(dá)到±50角秒,可用于車輪、電機和機器人關(guān)節(jié)的位置反饋。安森美還提供PCB線圈設(shè)計工具,幫助客戶降低定制開發(fā)難度。
在驅(qū)動與電源側(cè),安森美依托其在寬禁帶半導(dǎo)體(碳化硅&氮化鎵)以及傳統(tǒng)硅功率領(lǐng)域的技術(shù)實力,為機器人打造了堅實的能量骨骼。
NCD83591是一款60V三相柵極驅(qū)動器,集成電荷泵和放大器,可配合外部MOSFET構(gòu)成無刷電機驅(qū)動級。面向機器人關(guān)節(jié),安森美還展示了結(jié)合GaN功率器件、柵極驅(qū)動和感應(yīng)式位置檢測的執(zhí)行器方案。
在電源分配環(huán)節(jié),NIS3071四通道電子保險絲可為不同負(fù)載提供可配置的過流和熱保護(hù),并減少外部檢流器件。安森美還展示了面向3kW鋰電池充電的功率轉(zhuǎn)換方案,覆蓋功率因數(shù)校正、LLC諧振轉(zhuǎn)換和同步整流。
傳統(tǒng)CAN 總線在數(shù)據(jù)率上已無法滿足日益龐大的點云和圖像數(shù)據(jù)吞吐需求。安森美的10BASE-T1S 工業(yè)以太網(wǎng)控制器(NCN26010),能夠支持在單對雙絞線上實現(xiàn)10Mbps的半雙工多點共線通信,遠(yuǎn)超傳統(tǒng)CAN總線。在未來,我們基于最新的65nm工藝的TREO平臺會迭代更多有競爭力的產(chǎn)品。
對于移動機器人廠商而言,系統(tǒng)級方案的價值主要體現(xiàn)在兩個方面:降低底層開發(fā)復(fù)雜度,以及優(yōu)化BOM和整體系統(tǒng)成本。
安森美的AMR技術(shù)方案配套評估板、參考設(shè)計和開發(fā)工具,例如NCS32100 PCB線圈設(shè)計工具??蛻艨梢曰谶@些經(jīng)過驗證的設(shè)計基礎(chǔ)開展開發(fā),減少部分重復(fù)選型和底層調(diào)試工作,將更多資源投入SLAM算法、應(yīng)用軟件和整機差異化設(shè)計。
在成本方面,系統(tǒng)級方案也有利于減少不必要的外圍器件、接口轉(zhuǎn)換和重復(fù)設(shè)計。例如,高集成度的柵極驅(qū)動器有助于簡化外圍電路;NIS3071電子保險絲無需外部電流分流電阻,可減少部分保護(hù)器件;10BASE-T1S則可在單對雙絞線上連接多個設(shè)備節(jié)點,幫助簡化通信架構(gòu)和布線。
與此同時,更早開展子系統(tǒng)協(xié)同驗證,也有助于減少后期返工和故障排查成本,提升整機維護(hù)效率。
隨著具身智能和人形機器人持續(xù)發(fā)展,機器人將集成更多傳感器、關(guān)節(jié)執(zhí)行器和通信節(jié)點,對系統(tǒng)集成度、功耗、實時性和可靠性提出更高要求。
從AMR進(jìn)一步覆蓋機器人頭部感知、機械臂、關(guān)節(jié)執(zhí)行器和傳感機械手。安森美在AMR技術(shù)驗證平臺中積累的感知、通信、電源管理和運動驅(qū)動能力,也可以為更復(fù)雜的機器人應(yīng)用提供技術(shù)參考。

在人形機器人中,頭部可通過圖像傳感器和iToF深度傳感器獲取環(huán)境信息;壓力和力傳感接口可用于抓握及受力檢測;感應(yīng)式位置傳感器可為電機和關(guān)節(jié)提供位置反饋;GaN功率器件、柵極驅(qū)動器及電機控制方案,則有助于構(gòu)建更加緊湊、高效的關(guān)節(jié)執(zhí)行系統(tǒng)。
從智能感知到高效驅(qū)動,安森美將繼續(xù)依托系統(tǒng)級方案、參考設(shè)計和開發(fā)工具,幫助客戶降低底層集成復(fù)雜度,為移動機器人、具身智能和人形機器人走向?qū)嶋H應(yīng)用提供更加可靠、高效的支持。