【機器人傳感專題】安森美：傳感器芯片正以“感算一體”與定制化突破機器人感知邊界

隨著機器人技術從工業自動化向服務、醫療、特種作業等多領域深度滲透，傳感器作為機器人的“感知器官”，其性能直接決定了機器人的環境認知、精準控制與自主決策能力。而傳感器芯片作為核心部件，更是成為影響機器人響應速度、精度、功耗及穩定性的關鍵因素。

安森美模擬與混合信號事業部業務拓展高級經理Henry Yang表示：“當前機器人行業對傳感器芯片的需求已升級為全場景適配，且不同場景的性能優先級差異顯著，需定制化方案匹配。”

全場景適配成核心訴求，細分領域需求差異顯著

當前機器人行業對傳感器芯片的需求已告別單一性能追求，邁入全場景適配的新階段。從整體需求來看，精準化是機器人任務可靠執行的基礎，低功耗適配電池供電場景，多模態融合為復雜環境感知提供支撐，高可靠性需耐受-40~+125℃寬溫與抗干擾，而安全冗余則是人機協同時故障快速響應的保障。

不同應用場景的需求側重更是各有不同。工業制造機器人將高精度與可靠性置于首位，以保障生產線上的精準作業與長期穩定運行；服務機器人聚焦低功耗與小型化，通過優化能耗實現長續航，同時采用緊湊設計以適配多樣化使用環境；人形機器人作為當前產業熱點，對超高精度、精細觸覺與安全冗余提出嚴苛要求，需實現毫米級定位與完善的故障防護；特種機器人則以環境適應性與長續航為核心，必須能夠耐受極端工況的考驗。這種差異化需求推動著傳感器芯片廠商從通用化產品向場景化解決方案轉型。

全鏈條布局覆蓋多元傳感，安全與效能雙向賦能

面對機器人產業的多元化需求，安森美構建了全面的業務布局，不僅提供核心傳感器芯片，還整合了電源管理、電機驅動、通信總線等配套技術，幫助客戶簡化集成流程并加速產品上市。

在傳感器類型方面，安森美形成了覆蓋多場景需求的產品矩陣。圖像傳感器領域的Hyperlux?系列具備高動態范圍和低光成像能力，其智能ROI技術能優化數據傳輸，提升邊緣處理效率，廣泛應用于機器視覺、障礙物識別和場景分析；超聲波傳感器擅長近距離測距和障礙物檢測，在遮擋環境下可提供可靠數據，增強機器人安全性和適應性；電感位置傳感器則以極高精度適用于關節控制和運動反饋，即便在油污、震動等惡劣環境下也能穩定運行；基于iToF技術的深度傳感器支持高分辨率深度感知，可有效減少中央計算負載，為導航和精細操作提供保障。

在技術研發的核心考量上，安全性被安森美置于首要位置。“確保機器人在人機協同環境中通過實時、可靠的感知避免碰撞是我們的重要目標。”Henry Yang強調。安森美的65nm Treo平臺能整合全套安全方案，搭配傳感器和eFuse（電子保險絲），可在檢測到故障時斷開相關部件，同時各類傳感器能實時監測設備狀態，如行走機器人電量不足時，傳感器可及時發送信號協助安全系統快速決策。

此外，精度與可靠性、低功耗與邊緣智能技術也是產品創新的核心驅動力，通過技術優化實現安全、效能與實用性的平衡。值得注意的是，針對2025年人形機器人從“技術展示”向“大規模量產”轉型的關鍵趨勢，安森美的安全保障與冗余設計技術正為行業提供核心支持。

智能化升級催生新需求，多源融合破解感知難題

機器人行業的智能化升級正在對傳感器芯片提出全新挑戰。隨著機器人從結構化場景走向開放動態環境，傳感器需要實現從單一數據采集到智能感知的系統性跨越。在自主導航方面，復雜環境中的精準定位與動態避障需求，推動傳感器向多模態融合方向發展，視覺與超聲波技術的結合可在遮擋條件下提供可靠環境數據；柔性操作對傳感器的精度與響應速度提出極致要求，靈巧手需通過高精度位置傳感器實時感知抓取力度和物體形變，實現微小動作的精準控制；人機協作場景則將安全性與自適應能力列為核心，傳感器需建立動態安全區域，通過實時監測人體距離實現碰撞預警。

為應對這些需求，多傳感器融合成為提升感知可靠性的關鍵路徑。安森美在芯片層面進行了深入的技術布局，圍繞降低融合復雜度、提升數據協同效率、保障感知可靠性三大核心目標展開創新。“我們不僅提供覆蓋可見光成像、iToF深度感知、超聲波測距等多元傳感技術的芯片產品，更通過集成化平臺方案強化多源數據的同步采集與預處理能力。”Henry Yang介紹道。

針對性技術方案突破極端環境瓶頸

當前機器人傳感器產品面臨的最大技術瓶頸，是在復雜甚至極端使用環境中持續實現高可靠性、長期穩定性與系統級協同能力的統一。機器人往往需要在光照劇烈變化、高溫高濕、粉塵振動或電磁干擾嚴重的場景下長時間運行，這對傳感器的環境適應性、抗干擾能力和壽命提出了極高要求。

為突破這一瓶頸，安森美采取了針對性的技術方案。在環境適應性方面，采用非接觸式傳感技術（如電感式位置檢測），有效規避機械磨損和污染物附著帶來的性能退化；同時創新地將超聲波用于圖像傳感器清潔，當攝像頭鏡頭附著冰霜或水漬時，可通過超聲波振動實現清潔，甚至讓冰霜蒸發，這一設計在機器人領域廣受認可。在長期可靠性方面，所有產品均經過嚴苛的壽命與可靠性測試，以滿足工業級應用對長生命周期的要求。

技術的突破已轉化為豐富的場景化應用成果。安森美的傳感器芯片已在工業機器人、自主移動機器人（AMR）、服務機器人及智能物流等多個細分領域實現規模化應用。在電子制造產線上，其圖像傳感器通過ROI技術聚焦微小焊盤或元件，顯著提升缺陷檢出率并降低系統帶寬壓力；在物流倉儲領域，AMR和分揀機器人集成了安森美的全局快門圖像傳感器與超聲波感知方案，構建360度環境感知能力，實現復雜動態環境中的穩定避障與導航。這些應用不僅驗證了產品在嚴苛環境下的可靠性，更彰顯了其在支持機器人高效、安全、智能化作業中的核心價值。

靈活協作構建產業生態，定制化方案賦能創新

在與機器人整機廠商及傳感器模組廠商的合作中，安森美采取了靈活而深入的協作模式。既提供經過市場驗證的標準化芯片產品，覆蓋工業、服務、特種等不同機器人細分領域的主流需求；也針對特定應用場景，深度參與客戶的產品定義與設計階段，提供高度定制化的解決方案。

“我們注重生態協作，與合作伙伴共建技術標準和應用生態，提供從芯片到系統的全鏈條支持，包括參考設計、仿真工具和現場應用工程服務。”Henry Yang表示。這種協作模式不僅幫助客戶應對技術挑戰，還增強了供應鏈的韌性和響應速度，推動機器人產業向更智能、更高效的方向發展。

未來感算一體與系統協同成核心趨勢

展望未來3-5年，Henry Yang認為機器人傳感器芯片技術將加速向更高集成度、更強邊緣智能和更優系統協同方向演進。隨著機器人應用場景從結構化環境走向開放、動態的非結構化空間，傳感器將不再僅是數據采集單元，而逐步演變為具備本地決策能力的智能節點。這一轉變正推動芯片架構從“感算分離”向“感算一體”融合，通過在傳感器內部集成輕量級AI加速單元或預處理引擎，實現運動檢測、目標識別或異常判斷等任務的前端化，顯著降低系統延遲與功耗。

同時，多模態感知需求將持續驅動芯片集成度提升，視覺、深度、位置乃至環境傳感功能有望在統一平臺或封裝內高效協同，減少外圍元件數量并優化信號同步精度。微型化也將成為關鍵趨勢，尤其適配人形機器人、可穿戴設備等對空間極度敏感的應用。此外，傳感器芯片還將進一步強化對極端光照、溫度、振動及電磁干擾的魯棒性，并融入功能安全機制以滿足更高可靠性要求。

針對人形機器人、自主移動機器人等新興場景，安森美也制定了明確的前瞻性規劃。在技術研發上，持續深化圖像傳感、深度感知與短波紅外等核心技術，構建緊湊、高效、高魯棒性的解決方案；同時積極拓展生態系統合作，通過模塊化平臺和參考設計縮短客戶開發周期，助力產品從原型驗證到規模量產的快速過渡。

結語

在機器人技術快速迭代的今天，傳感器芯片作為核心感知部件，正迎來全場景適配、高集成化、智能化融合的發展新階段。安森美憑借全面的技術布局、針對性的瓶頸突破、靈活的協作模式和對未來趨勢的把握，為當前的機器人產業提供了可靠的傳感解決方案。

傳感器芯片的創新不僅是技術參數的提升，更是對機器人感知邊界的持續拓展。隨著人形機器人量產落地、人機協作深度升級，傳感器芯片將在安全冗余、邊緣智能、極端環境適應等方面實現更大突破，為機器人產業的智能化發展注入源源不斷的核心動力。