标签: 位置传感器

人机共融的智能时代正加速到来 上周，一场硅基生命的大秀在北京上演。 为期5天的2024世界机器人大会再度引发产业热议，得到来自欧洲、美国、德国、韩国、日本等26家国际机构支持， 近170家 企业携 600余款 展品参展， 60余款 新品首发， 27款 人形机器人亮相，创历届之最。 在传统的工业制造机器人之外， “陪伴” 成为许多厂商格外强调的作用，这也侧面说明机器人向走进千家万户更近一步； 而在具身智能成为今年科技界最大风口之一后，亮相大会的各人形机器人分别展示了 “抓取物品” 的技能，小小精细活“拿捏”； 此外，现场少不了各种机器人的 花式整活 ： 全球首个纯电驱拟人奔跑的全尺寸人形机器人“天工”能以6公里/小时的速度稳定奔跑； “石头剪刀布”玩家机器人几乎可与人类同时出招，无论手势如何快速变化皆能实时回应； 被赋予“表情包达人”的仿生脸机器人仅在一张脸上就有30个指甲盖大小的传感器，能实时精准模仿人的表情…… 01 · 人形机器人 什么限制了人形机器人的“进厂”和“入户”？ 日历翻到2024年，人形机器人行业可谓一日千里。 产业界都在试图回答一个问题——在高性能的多模态模型驱动下，人形机器人能实现什么样的目标。 毕竟，人形机器人与其他特定情形机器人最大区别的就在于应用场景的多元化，想要大规模落地，前提就必须达到 「通用性」 。 汽车工厂，已经先为其买单。 02 · 人形机器人 人形机器人：技术储备、产业链及市场化进程全解析 去年11月初，工业和信息化部印发了《人形机器人创新发展指导意见》，将人形机器人定位为“集成人工智能、高端制造、新材料等先进技术，有望成为继计算机、智能手机、新能源汽车后的颠覆性产品，将深刻变革人类生产生活方式，重塑全球产业发展格局”的科技竞争新高地、未来产业新赛道，以及经济发展新引擎。 那么从技术储备、产业链及市场化进程三大维度如何看， 点击文章即可了解。 03 · 陪伴机器人 强AI时代，高陪伴需求 对家庭“新成员”的紧迫需求，让家庭服务机器人，特别是陪伴机器人再度成为大众关心话题。 对于陪伴机器人，其核心尤在人机交互能力，更依赖人工智能解决情感需求。当前，随着生成式AI的迅猛发展，能更好帮助陪伴机器人读懂、觉知人类感受，将有望重塑人机情感交互模式。 当然，陪伴机器人的发展也必定离不开诸如传感器、智能芯片技术、底盘技术、云服务平台、SLAM系统、整机操作系统等等 。 04 · 工业机器人 中国工业机器人市场：2025年翻番！ 2010年前后，中国作为“世界工厂”，工业机器人在政策推动、工厂需求等多重因素推动下，接棒成为全球最大市场。 作为智能制造的重要一环，新能源汽车与锂电产业都在成为中国工业机器人增长的主引擎。 （点击图片即可了解详情） 未来，工业机器人的发展以提升应用广度和深度为方向，其中运动控制技术、控制系统技术促进产品性能提升，AI、AR等相关技术将进一步促进智能化提升。 05 · 工业机器人 谁“捧红”了工业机器人？ 在人口红利消失和机器人制造门槛下降的背景下，机器人和智能设备产业的发展越来越受到社会各界的广泛关注。 其中，机器人更被誉为“制造业皇冠顶端的明珠”，其研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。 虽然工业机器人发展迅猛，但仍然具备一些市场痛点，比如全自动化方案的缺失，高效但不智能，特殊需求难以满足等等。 06 · 工业机器人 OpenAI宣布进军的机器人行业是什么现状？ 连OpenAI都看重的领域现在到底发展到什么阶段了？中国在该领域又有哪些建树？ 以工业领域为例，作为机器人起源与最先落地的应用领域，工业机器人在整个机器人产业中占据重要地位，以其具备自动控制、可重复编程、多用途功能的特性，多以固定或移动的方式被广泛应用于汽车制造、3C设备生产、金属机械加工、工业物流仓储、塑料化学产品生产等行业。 07 · 高精度位置传感器 EV起量，高精度位置传感器“起飞” 对外部磁场几近“免疫”的能力，成为艾迈斯欧司朗位置传感器“入主”高性能应用领域的核心优势。 这个高性能应用领域，必然也有人形机器人的一席之地。 而人形机器人除了需要AI大脑，高性能传感器必不可少——通过传感器收集环境信息，利用机械执行器进行物理操作，或者通过机器人等具体实体与人类和环境进行实时互动。 以位置传感器为例，它是当前服务、工业机器人中最广泛使用的传感器技术之一， 几乎机器人的每个关节都使用两个或多个位置传感器。 08 · 激光雷达 LiDAR翻红， 激光雷达不止“车载”。 在汽车之外，激光雷达也再次“起范儿”，彰显多元化赛道比如工业领域、机器人等的潜力。 如今越来越多的企业在工厂、仓库、港口和其他商业环境中采用智能自动化，因此激光雷达广泛应用于工业机器人、机械臂、AGV、智慧物流、智慧仓储、安防巡检、无人叉车、交通监控等领域。 同时，据研究表明，受机器人出货量提升及单台机器人激光雷达安装数量增加所推动，近年来激光雷达市场行情也“水涨船高”。预计全球机器人激光雷达解决方案市场将以50.6%的复合年增长率快速增长，到2030年市场规模有望达到2162亿元市场规模，其中，中国市场预计占据31.8%。

全球领先的光学解决方案供应商艾迈斯欧司朗（瑞士证券交易所股票代码：AMS）近日宣布，已正式启动中国发展中心（China Development Center，以下简称CDC），旨在推动大中华区的业务增长和技术创新。CDC隶属艾迈斯欧司朗集团CMOS、传感器和ASIC (CSA)事业部，以技术支持和系统方案开发为核心，汇集产品市场推广、系统解决方案、应用工程和供应链优化方面的专家团队，将成为促进大中华区业务增长的重要驱动力。 艾迈斯欧司朗副总裁兼 CDC 负责人 Jose Vinau 表示： CDC 的成立是艾迈斯欧司朗持续深耕中国市场、提升业务支持水平的重要举措。有了 CDC，我们能更加快速地响应市场变化，加强我们在光源、传感和可视化领域的竞争力。 作为艾迈斯欧司朗在中国创新前沿的核心支持力量，CDC 将为中国客户提供更加全面、深入和快捷的服务体验，助力客户加速项目实施，更快达成目标。 CDC团队与客户保持紧密联系，迅速解决一线挑战，传递关键的市场技术、趋势和产品需求。在连接研发团队、与本土创新伙伴在技术层面合作等方面，CDC将发挥至关重要的作用。通过开发全面的解决方案，提供更快速和高质量的技术支持，CDC将能更好地满足客户需求，并保持技术优势。CDC将在深圳和上海设立办事处，整合多个关键业务部门和产品线，重点关注以下三大核心领域： 业务拓展支持 专注于市场执行和技术产品推广。团队将密切关注市场趋势，精准制定市场策略，为销售团队提供技术支持，以推动市场增长； 应用工程 为客户提供硬件、先进算法和人工智能等方面的技术支持，包括演示平台和参考设计，以满足市场需求； 供应链优化 加强与本地供应商合作，优化供应链管理，提升灵活性和响应能力。 立足中国，服务中国 中国市场以其蓬勃的活力和迅猛的增长速度，成为CDC发挥专业实力和推动创新的大舞台。艾迈斯欧司朗深化对中国市场的理解，致力于提升科技生活体验，精准契合中国消费者的需求和期望。CDC的战略重点是推动大众市场业务需求的创造与拓展，计划探索一系列大众市场应用，如飞行时间（ToF）技术、蓝激光应用和激光投影解决方案等。 凭借杰出的成功设计案例，CDC赢得了诸多关键客户的信赖。CDC将持续树立新的标杆，巩固自身在传感技术领域的重要地位。 智能手机传感器 智能手机传感器：在竞争激烈的智能手机市场，CDC 凭借先进的传感器成功赢得了多个订单。这些尖端传感器显著提升了新一代智能手机的功能和用户体验，在相机优化、白平衡和影像增强应用等方面表现优异； 计算机断层扫描（CT） 在医学影像领域，CDC帮助我们的CT传感器业务取得了引人注目的成就。这些高精度传感器能够提升影像质量和诊断准确性，帮助改善患者治疗效果并提高医疗服务效率。CDC为中国客户在CT传感器技术上的创新提供助力，彰显客户在推动医疗技术进步和提升全球健康方面的不懈努力； 汽车位置传感器 CDC研发的位置传感器也在中国汽车行业取得重大进展。这些传感器在提升现代车辆安全性和性能方面发挥关键作用，为高级汽车驾驶辅助系统（ADAS）和自动驾驶等多种汽车应用场景提供准确可靠的数据，助力交通运输的未来发展。 中国发展中心将持续巩固艾迈斯欧司朗在中国市场的重要地位，并推动公司的全球增长。未来，中国发展中心会将市场洞察与技术创新有机结合，在艾迈斯欧司朗的本地化运营中发挥关键作用，帮助客户孵化更多创新。

电感式位置传感器 AS5715 提供单端和差分正余旋信号输出，可用于高速的位置测量。按照 ISO26262 标准，AS5715 位置传感器定义为独立安全单元 (SEooC)。 从成本和尺寸大小来看它非常适合于替代昂贵而笨重的旋转变压器，并且适用于车载、工业类电机应用。 01工作原理 基于电感式位置传感器 AS5715 的测量系统包含线圈、转动轮和位置传感器。其中线圈系统由一个 TX（发射）线圈和两个 RX（接收）线圈组成，它们一般集成在 PCB 上，并且两个接收线圈之间的电角度相位差 90 度。转动轮的齿数是和电机的极对数及接收线圈的波峰个数相匹配。 其工作原理是 AS5715 通过发射线圈施加一个高频电压信号，接收线圈会产生感应电压，同时线圈上的转动轮的位置会影响感应电压的幅度。当线圈系统设计正确时，AS5715 对接收到的感应信号进行解调、放大后会输出正确的正余旋信号。 图：AS5715 的功能框图和测量系统 02主要特性 灵活的 PCB 设计便于在轴和离轴的应用 适应性强的线圈系统布局 高精度，有助于低扭矩脉动和电机噪声及高效 适用于高速电机应用，转速高达 480000rpm 差分输出的正旋和余弦信号可以容易地替代旋转变压器 内置功能安全诊断 工作温度范围 -40 至 160 °C AEC-Q100 Grade 0 认证

人形机器人与其他特定情形机器人 最大区别的就在于 应用场景的多元化 。 毕竟，人形机器人大规模落地就必须要做到 「通用性」 。 01、 2024，一日千里的人形机器人 虽然与2023年仅一“墙”之隔，但2024年走过不到4个月的人形机器人领域好似已过尽千帆。 去年底，业界还在感叹特斯拉人形机器人Optimus的进化之快，Optimus-Gen 2相比上一代在体重、运动能力、动作精细度等多维度均有大幅提升。今年初，Optimus-Gen 3已经再次自我革新。 日历翻到2024年，人形机器人行业可谓一日千里。 年初，在蔚来第二先进制造基地总装车间，身高接近1.7米，来自“人形机器人第一股”的优必选工业人形机器人Walker S正在进行实地“培训”，这也是全球首例人形机器人在汽车工厂流水线与人类协作完成汽车装配及质量检查作业。 而在大洋彼岸的美国，美国初创公司Figure也把其第一款人形机器人Figure 01送入宝马的斯巴坦堡汽车工厂打工，以期替代人类从事一些危险度高的工作。 这家刚于2月29日宣布从亚马逊创始人贝索斯、英伟达、OpenAI和微软等公司筹集约6.75亿美元资金的公司，在3月13日就飞速发布了一段视频“交卷”，展示了其Figure 01在OpenAI大模型加持下的“超能力”——能够与人类对话，并能理解、执行人类的指令和任务。 *动图源自网络 视频中的男士询问：「我能吃点东西吗？」 Figure 01回答：「当然！」然后抬起手，拿起一个苹果递给他。 要知道，这段视频是1.0倍原速拍摄，同时该机器人背后并没有人在远程操作，Figure 01是根据桌上的物品自己做出的判断，这充分展示了当前人形机器人和人类以及环境的交互能力。 这段视频瞬间震惊业界和大众的原因，也在于让人们深刻认识到大模型和真实物理世界的距离，已经越来越近。 正如OpenAI的产品与合作副总裁Peter Welinder所说，“我们想探索， 在高性能的多模态模型驱动下，人形机器人能实现什么样的目标。 ” 业界普遍有共识，伴随AI大模型如火如荼的发展，人形机器人企业早已不满足于仅展示人形机器人的行动能力，或者说不满足于“工具人”的身份，而是更迫切地卷起了人形机器人的“智商”。 人形机器人领域，也承载了获得“别人家的孩子”称赞的压力和焦虑。 AI大模型正在成为人形机器人商业化落地的关键，而人形机器人也是AI的重要应用场景之一。 这也是一众企业纷纷瞄准“具身智能”赛道，从各个维度切入人形机器人领域的原因。 02、 全球头部科技企业相继入局，元年开启？ 一一来看。 谷歌 发布新型机器人Transformer架构，通过动态分配计算资源，跳过非必要计算，提高训练效率和推理速度； 英伟达 发布人形机器人通用基础模型Project GR00T，旨在进一步推动其在机器人和具身智能方面的突破； Open AI 不仅为一家挪威人形机器人公司 1X Technologies 提供技术支持，还在与 Figure 合作，将其多模态模型扩展到机器人的感知、推理和交互中； 亚马逊 投资了美国机器人公司Agility Robotics，其人形机器人Digit已经在美国得克萨斯州的仓库搬运塑料箱； 除了前文提到的 优必选 ，还有自2023年2月成立以来，已拿下5轮融资的 智元机器人 ，并于去年8月，成功推出远征A1智元具身智能机器人，搭载自研的PowerFlow关节电机以及灵巧手SkillHand。 *图片来自IDC咨询 事实上除了各大科技公司外，汽车企业也已成为人形机器人领域的主力军。 从2021年到现在， 特斯拉 的人形机器人以每年一次的频率，稳定地刷着存在感； 小米 早在2022年就发布了Cyber One； 小鹏汽车 也于2023年发布其首款人形机器人PX5； 因此，很多人也将2024年定义为人形机器人的元年。但感光现象也在业界众多发声中看到一个更为理性的论调——如果要以创业公司，以及大公司参与到人形机器人赛道的规模去定义，2024年作为人形机器人元年是没有问题的。但如果以人形机器人的应用为标准，那这个元年的定义还有待商榷。 03 谁为人形机器人买单？ 汽车工厂，成为国内外主流人形机器人厂商最先落地的应用场景。 一方面，汽车工厂同时具备 规模大和标准化程度高 的特点，赋予人形机器人实训的条件； 另一方面汽车产业的自动驾驶、传感器等技术与人形机器人具有共通性， 车厂和人形机器人厂商的深度合作可以发挥二者的协同效应 ，因此汽车工厂为最先落地的应用场景，这也是为何一众汽车OEM跨赛道入局人形机器人领域的背后原因。 事实上，早在2021年的特斯拉AI Day上，马斯克就曾说：“我们几乎拥有制造人形机器人所需的所有零部件，因为我们已经制造了带轮子的机器人（特斯拉汽车）。” 特斯拉的人形机器人也将首先放在特斯拉汽车工厂应用，如前所述，优必选Walker S、Figure AI也是先后入驻蔚来和宝马的汽车工厂实训。 具体到汽车生产工序来看，人形机器人大概率应用于质检和汽车总装环节。 在汽车生产的四大车间中，冲压、焊接以及涂装的自动化率都已非常高，仅有质检返修等工作需要依赖人工，例如从之前发布的工厂实训视频中可以看出，优必选的Walker S先后检查完车门锁、安全带和车灯盖板后，走到车头前，极为轻柔地给新车贴上车标。 而总装环节需要完成安装非标零部件、车辆点检、路试等工作，自动化率仅有10%左右，对人工的依赖程度较高。此外，总装线布置密集度是所有车间中最高的，基本一条线隔着另一条线就两三米，所以想要布置更大、自动化率更高的机器非常难，因此未来总装环节自动化率的提升只有依靠人形机器人的导入。 当下，人形机器人落地行业应用看似已经完成从0到1的试水，但从1到100的规模化布局仍是挑战重重。 因此，尽管人形机器人展示了卓越的能力，但至今依然没有整机厂商宣布批量生产。这背后其实就是—— 成本问题和通用性问题。 这2大问题也直接限制了人形机器人的批量“进厂”和“入户”。 人形机器人的整机厂商多数认为，单机成本要控制在20万元人民币以内才能大规模生产，然而目前人形机器人数十万乃至百万级的价格难以打动终端用户采纳其产品。 同时，例如工业级人形机器人会需要有更高的灵活度，比如在汽车工厂里完成质检工作需要弯腰下蹲贴近汽车底盘，就这一类工作而言，人形机器人目前仍然无法取代人类； 其次，在家庭场景中的人形机器人虽然能够完成端茶送水等工作，但不能替代琐碎的家务劳动。 04、 场景通用是人形机器人的核心优势 这就需要软硬协同生态持续完善。 人形机器人与其他特定情形机器人的最大区别就在于 应用场景的多元化 。所以，人形机器人大规模落地就必须要做到 通用性 。 之前已经提及AI大模型正在成为人形机器人商业化落地的关键。只不过，虽然AIGC对人形机器人的发展至关重要，但AIGC不能帮人形机器人完成所有工作。 据悉，人形机器人完成工作需要解决4个维度的问题——逻辑关系、时序关系、空间关系和互动关系。 而AI大模型仅能解决逻辑关系的问题 ，人形机器人可以根据语言命令分析问题和做好任务规划，但是对于机器人怎么抓物品、移动速度多快、如何定位目标等，AI大模型将爱莫能助。 *图片来自IDC咨询 像关节和灵巧手都是人形机器人机械本体进化的重要部件。 作为人形机器人的内部传感器，位置传感器多用于测量人形机器人的自身状态，比如让机器人感知自身运动状态，帮助其按照规定的位置、轨迹等参数运动，几乎机器人每个关节都会使用2个或多个位置传感器。 艾迈斯欧司朗的磁性位置传感器具备的对外部磁场几近“免疫”的能力，成为其“入主”高性能应用的核心优势。 此外，人形机器人由于其复杂的交互性，需要多传感融合，比如，精准紧凑的飞行时间距离测量传感器(1/2/3D)、激光雷达系统（EEL和VCSEL）、用于泛光照明和点阵照明的照明器、在近红外光谱中支持3D主动立体视觉和结构光（路径扫描传感器、人脸识别、物体避让）解决方案的高性能图像传感器……，它们都将使人形机器人更加智能、使用更加便捷，并在无防护区域提供更安全的人机交互界面，而在这些细分领域，艾迈斯欧司朗都布局深远。 艾迈斯欧司朗人形机器人系列方案 如今，具身智能被认为是未来大模型的最佳落地场景，人形机器人——这个赛博朋克式的人类终极幻想，正使得具身智能的设想变得更加具象。 同时，人形机器人正在真正开启与AI的融合发展，建立在机械本体数十年不断进化的基础上，这个进程只会加速。 据国际机器人协会预测，2021年至2030年，全球人形机器人市场规模年复合增长率将高达71%。中国电子学会数据显示，到2030年，我国人形机器人市场规模有望达到8700亿元。

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