隨著技術突破、政策支持以及市場需求的多重驅動，人形機器人的量產(chǎn)元年正加速來臨。行業(yè)普遍認為，2025 年將成為這一領域的關鍵轉折點，標志著人形機器人從實驗室邁向產(chǎn)業(yè)化。在電子發(fā)燒友網(wǎng)的《人形機器人的電機控制和傳感器》專題中，邁來芯（Melexis）產(chǎn)品線經(jīng)理 Julien Ghaye 表示，人形機器人有望成為未來隨處可見的智能設備。和汽車行業(yè)一樣，人形機器人對芯片同樣有著嚴苛要求，不僅要穩(wěn)定可靠、成本適宜，還需保障功能安全。人形機器人依靠電池供電，并大量應用人工智能技術，這對芯片的功率管理和數(shù)據(jù)處理效率提出了更為嚴格的標準。

邁來芯（Melexis）產(chǎn)品線經(jīng)理 Julien Ghaye

面對這些挑戰(zhàn)，邁來芯憑借在汽車芯片設計領域積累的豐富經(jīng)驗，已將人形機器人芯片市場列為核心戰(zhàn)略方向之一。Julien Ghaye 指出，在傳感器和驅動產(chǎn)品領域，邁來芯早已進行廣泛布局，為人形機器人實現(xiàn)智能化、自主化提供有力支撐。其中，3D 觸覺傳感器 Tactaxis 極具創(chuàng)新性，它能夠精準感知并反饋觸覺信息，使機器人操作更加精細。此外，邁來芯的磁性 / 電感式編碼器、非接觸紅外傳感器、集成式電流傳感器和電機驅動器等先進技術，在機器人關節(jié)控制、感知系統(tǒng)等方面同樣發(fā)揮著不可替代的作用。

邁來芯在人形機器人電機驅動領域的布局

人形機器人由眾多子系統(tǒng)構成，其中電機驅動系統(tǒng)是人形機器人實現(xiàn)運動控制的核心技術，廣泛應用于關節(jié)驅動、頭部控制、靈巧手等方面，其性能直接決定機器人的靈活性、負載能力和能效水平。

Julien Ghaye 稱，電機控制主要涵蓋電機驅動器和電機位置控制兩個方面。電機驅動器負責能量傳遞，而電機位置控制則確保在電機旋轉過程中能夠精確讀取和控制位置。這套控制框架適用于所有電機控制系統(tǒng)。

然而，人形機器人的興起帶來了新的挑戰(zhàn)。目前，一臺人形機器人，若不算靈巧手，僅身體部分就需要控制 20 至 50 個自由度。這意味著機器人內(nèi)部有大量電機需要精準控制，且隨著技術發(fā)展，電機數(shù)量還將增加。因此，電機控制系統(tǒng)不僅要具備高性能，體積還必須小巧，以滿足人形機器人的特殊需求。例如，協(xié)作機器人使用的高精度、大功率電機系統(tǒng)，雖在某些場景表現(xiàn)出色，但并不適用于人形機器人。

邁來芯一直專注于研發(fā)和生產(chǎn)小型緊湊的電機驅動器，以及磁性、電感式位置傳感器，旨在為人形機器人提供最佳解決方案。

人形機器人的關節(jié)設計各具特點。機械手臂為追求體積小、重量輕，通常采用空心杯電機；普通關節(jié)為實現(xiàn)更靈活的運動，多會選用無框電機。空心杯電機直徑一般在 6 至 13 毫米之間，雖功率相對不高，但響應速度快、靈活性強，能適應較大溫度范圍，穩(wěn)定性良好，完全能夠滿足現(xiàn)代機器人對機械手臂的嚴格要求。如今，新型機械手臂通常會配備 10 臺以上，甚至 15 - 16 臺電機，這對驅動方案的緊湊性提出了更高要求。

針對這一情況，邁來芯推出了高集成度的嵌入式電機驅動芯片。該芯片采用全集成單芯片設計，體積小巧，片上集成 MCU / 預驅 / MOSFET，支持 12 - 24V 寬電壓直接供電，4 路半橋單相能輸出額定 2A 的驅動電流，并且能適應超寬溫度范圍，堪稱專為這類應用量身定制。同時，邁來芯還提供配套的小型位置傳感器和編碼器。例如，MLX90381 封裝尺寸僅 2mm x 2.5mm，MLX90382 不僅速度快，集成度也極高。這些傳感器能與電機驅動芯片完美配合，大大簡化了客戶的設計流程，使人形機器人的電機控制變得更加便捷、高效。

邁來芯在人形機器人智能傳感領域的布局

感知系統(tǒng)是人形機器人方案中的另一個關鍵子系統(tǒng)，被稱為人形機器人實現(xiàn)自主決策與環(huán)境交互的 “感官神經(jīng)”，其性能直接決定機器人的環(huán)境適應能力、任務執(zhí)行精度和人機協(xié)作安全性。在采訪中，Julien Ghaye 提到了邁來芯的霍爾效應磁傳感器、電感式傳感器和 3D 觸覺傳感器等產(chǎn)品，這些產(chǎn)品可助力人形機器人構建先進的感知系統(tǒng)。

在人形機器人的發(fā)展進程中，霍爾效應磁傳感器和電感式傳感器這兩種關鍵傳感技術發(fā)揮著極為重要的作用。作為位置傳感器的核心技術，它們能夠滿足人形機器人關節(jié)和執(zhí)行器在成本控制與緊湊設計方面的要求。邁來芯也在持續(xù)豐富產(chǎn)品種類，以更好地服務于這一市場。

在觸覺傳感技術領域，邁來芯展現(xiàn)出強大的創(chuàng)新實力，成功研發(fā)并實現(xiàn) 3D 觸覺傳感器的產(chǎn)業(yè)化。借助這款傳感器，機器人能夠極為靈敏地獲取精準的 3D 觸覺信息。盡管攝像頭在機器人領域應用廣泛，但在處理能力以及替代觸覺功能方面存在一定局限性。因此，觸覺傳感器的價值愈發(fā)凸顯，它不僅能滿足機器人觸覺反饋的需求，還能為機器人提供其所處環(huán)境的補充信息，這些信息對于人工智能系統(tǒng)的優(yōu)化與決策至關重要。

在邁來芯的產(chǎn)品體系中，磁性和電感式傳感器及編碼器被廣泛應用于關節(jié)的無框電機，用于測量電機旋轉時的位置信息。這些傳感器不僅精度高、靈敏度高、集成度高，設計和批量生產(chǎn)組裝也十分便捷，且信號輸出和接口通用性強。邁來芯的 MLX90381、MLX90382 和 MLX90510 等產(chǎn)品在這一領域表現(xiàn)尤為突出。

邁來芯還提供高精度非接觸式快速響應溫度傳感器，有單像素和多像素兩種版本，適用于未來機器人與人類互動的場景。集成電流傳感器也是邁來芯的特色產(chǎn)品，它將霍爾元件、檢測、隔離以及信號調理和保護等功能集成在一個封裝內(nèi)，為用戶帶來極大便利。

此外，邁來芯的創(chuàng)新實驗室也在不斷探索新的傳感技術與應用領域，期望能長期助力客戶打造類人機器人應用場景。例如，隨著人形機器人技術的快速發(fā)展，傳感器數(shù)據(jù)處理將成為一大難題。如今，每個機器人上的傳感器數(shù)量急劇增加，要集中處理所有數(shù)據(jù)既不現(xiàn)實，還會導致處理單元的復雜程度大幅上升，數(shù)據(jù)延遲變長，對帶寬和處理能力的需求也會隨之猛增。

因此，邁來芯致力于研發(fā)芯片，以提高數(shù)據(jù)通信效率，并實現(xiàn)部分數(shù)據(jù)的本地處理，這實際上就是人形機器人領域的邊緣計算。通過這種方式，能夠更高效地利用傳感器數(shù)據(jù)，推動人形機器人向智能化、自主化方向發(fā)展。

人形機器人的需求特點和發(fā)展趨勢

通過上述內(nèi)容不難看出，芯片是驅動人形機器人從 “功能機器” 向 “智能體” 演進的核心引擎。不過，人形機器人對于芯片的需求也具有特殊性。

Julien Ghaye 認為，從應用角度來看，人形機器人市場與消費品市場更為相似，產(chǎn)品更新?lián)Q代速度快。單純提供芯片所能創(chuàng)造的價值較為有限，這就要求半導體公司提供全方位支持，加快芯片集成度，降低用戶使用門檻。

為實現(xiàn)這一目標，邁來芯推出了一系列支持措施，包括易用的評估套件、參考設計、詳盡的應用程序注釋，以及配套軟件庫等。這些資源共同構建起一個圍繞芯片的完整生態(tài)系統(tǒng)，用戶借助它們，開發(fā)過程將變得更加便捷高效。

邁來芯雖不直接提供大型人工智能模型，但在觸覺傳感器等最新產(chǎn)品中，已成功融入機器學習算法。這表明邁來芯在邊緣計算和邊緣人工智能領域取得了實質性進展。邁來芯意識到，隨著技術持續(xù)進步，自家芯片將越來越多地應用于人工智能電源系統(tǒng)。因此，邁來芯秉持開放態(tài)度，只要有需求，隨時提供相應支持。

除了迭代速度快，Julien Ghaye 還介紹了人形機器人在驅動系統(tǒng)和感知系統(tǒng)方面呈現(xiàn)出的發(fā)展趨勢。其中，電機和執(zhí)行器正朝著小型化方向發(fā)展，這是未來的一大趨勢。機器人手部的關節(jié)設計精細，搭配緊湊的驅動器，工作時靈活性和精準度都很高。這種小型化設計不僅能提高機器人的工作效率，還能使其輕松適應各種不同的工作環(huán)境。

在傳感技術方面，人形機器人的觸覺傳感器愈發(fā)重要。更令人期待的是，未來可能在機器人容易接觸外界的部位，集成更多類型的傳感技術，如觸覺、熱傳感器，甚至健康類傳感器等。這些技術的創(chuàng)新極大地豐富了機器人感知外界的能力，使其與周圍環(huán)境的互動更加順暢，從而在智能化和自主化方面向前邁進一大步。

具體而言，不同場景對機器人的要求和挑戰(zhàn)各異。在自動化生產(chǎn)線上，機器人需要具備極高的精準度和可靠的安全性，以應對車間復雜的生產(chǎn)工作；而家用機器人則需擅長與人溝通，能良好適應家庭環(huán)境，不僅要安全、設計人性化，最好還能提供醫(yī)療保健服務。

為滿足這些要求，機器人在設計時會更加注重靈活性和緊湊性，并配備特定的檢測功能，以便更好地融入人們的生活，成為人們生活中不可或缺的幫手。

總的來說，人形機器人正朝著更靈活、更緊湊、更安全的方向發(fā)展。通過融合先進的傳感技術和執(zhí)行器，機器人能夠更好地滿足不同場景的需求，為人類社會發(fā)展助力。期待未來人形機器人能在更多領域展現(xiàn)出其智能與優(yōu)勢。

如今，人形機器人領域正處于爆發(fā)的窗口期，數(shù)百家機器人公司積極參與競爭。不難想象，為這些公司供貨的供應商以及提供子系統(tǒng)的商家數(shù)量眾多。因此，邁來芯相信機器人的技術和市場已進入一個全新的發(fā)展階段。

2025 年被市場視為人形機器人爆發(fā)的元年。隨著人形機器人的技術迭代日益成熟，應用場景愈發(fā)清晰，人們對它們的接受度將更高，使用也會更加頻繁。這種趨勢將促使關鍵技術持續(xù)改進，使市場更加多樣化、更具活力。邁來芯將繼續(xù)在關鍵技術領域發(fā)力，不斷創(chuàng)新突破，為人形機器人的發(fā)展貢獻力量。?