隨著人工智能、機器學習以及傳感器技術(shù)的持續(xù)迭代升級，機器人產(chǎn)業(yè)正處于高速發(fā)展的黃金時期。智能機器人的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，功能也日益豐富多樣。具身機器人、機器狗、無人機、工業(yè)機械臂等各類智能機器人，正逐步融入人們的日常生活。從協(xié)助家務(wù)勞動，到承擔醫(yī)療配送任務(wù)，再到推動農(nóng)業(yè)自動化進程，智能機器人已在家居、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、救援等多個領(lǐng)域，發(fā)揮著不可或缺的重要作用。?

人形機器人是機器人技術(shù)與人工智能深度融合的產(chǎn)物，近年來發(fā)展勢頭極為迅猛?！度诵螜C器人產(chǎn)業(yè)研究報告》指出，中國人形機器人市場規(guī)模預(yù)計在 2029 年將達到 750 億元，到 2035 年更有望突破 3000 億元。在電子發(fā)燒友網(wǎng)《人形機器人的電機控制和傳感器》專題中，思特威高級銷售總監(jiān)宗翔表示，人形機器人的不同模塊依賴不同類型的芯片來實現(xiàn)其功能，其中包括 SoC 芯片、圖像傳感芯片、觸覺傳感芯片、電池管理芯片等。思特威作為一家專注于 CMOS 圖像傳感器芯片研發(fā)的企業(yè)，旗下的 SmartGS?-2 Plus 系列全局快門圖像傳感器，在智能機器人領(lǐng)域展現(xiàn)出極高的適配性。

視覺傳感器在人形機器人系統(tǒng)中的作用

人形機器人由多個子系統(tǒng)構(gòu)成，包括傳動系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、感知系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。其中，感知系統(tǒng)負責采集和處理環(huán)境信息，如圖像、聲音、觸覺和力量等，以幫助人形機器人更好地理解周圍環(huán)境，實現(xiàn)安全高效的人機交互。

宗翔指出，在實際工作中，智能機器人需要頻繁與現(xiàn)實世界進行交互。人形機器人與現(xiàn)實世界的交互，在很大程度上依賴于機器人的視覺成像技術(shù)。清晰、準確、高效且穩(wěn)定的視覺感知能力，對于機器人完成避障、定位等交互任務(wù)至關(guān)重要。CMOS 圖像傳感器作為機器人視覺感知能力的核心部件，就如同機器人的 “電子眼”。

思特威作為行業(yè)領(lǐng)先的CMOS 圖像傳感器供應(yīng)商，基于 SmartGS?-2 Plus 技術(shù)平臺，已推出了 SC038HGS（0.3MP）、SC133HGS（1.3MP）與 SC233HGS（2.3MP）等一系列全局快門產(chǎn)品。這些產(chǎn)品集高感光度、高動態(tài)范圍、高幀率等諸多優(yōu)勢于一身，憑借出色的成像效果，能夠充分滿足各類智能機器人在避障識別與 3D 定位感知方面的需求，助力機器人實現(xiàn)精準的現(xiàn)實交互。

SmartGS?-2 Plus 系列產(chǎn)品作為全局快門（Global Shutter）圖像傳感器，能夠有效抑制成像過程中出現(xiàn)的運動形變與拖尾模糊等問題，實現(xiàn)高速且精準的成像。因此，在實際作業(yè)場景中，該系列產(chǎn)品能夠保障智能機器人對運動物體進行高清、無形變的圖像捕捉，實現(xiàn)高效移動視物。這不僅大幅提升了機器人對周圍環(huán)境判別的準確性，也顯著提高了其避障與定位識別的效率。

此外，人形機器人在實際作業(yè)中常常面臨昏暗、無可見光源等各種復(fù)雜光線條件，此時 CIS 芯片的感光能力與動態(tài)范圍就顯得尤為重要。SC038HGS、SC133HGS 與 SC233HGS 具備在可見光和近紅外光下的雙重超高感光度，同時有著出色的動態(tài)范圍表現(xiàn)，能夠幫助機器人實現(xiàn)無懼明暗的高清圖像捕捉能力，為智能機器人行動提供精準的視覺依據(jù)。

宗翔認為，為提升機器人現(xiàn)實交互的精度和效率，人形機器人的視覺傳感正朝著更高精度與處理能力的 3D 視覺感知系統(tǒng)發(fā)展。例如目前已被廣泛應(yīng)用的雙目立體視覺模組，就是一種 3D 視覺感知系統(tǒng)，并且仍在不斷升級發(fā)展之中。未來人形機器人的視覺傳感技術(shù)，將不斷朝著模擬并超越人眼綜合視覺能力的方向發(fā)展，通過兩個或多個攝像頭，為機器人提供豐富而準確的環(huán)境理解能力，以應(yīng)對復(fù)雜精密的識別工作需求。

視覺傳感器和 AI 的融合

在人形機器人領(lǐng)域，視覺傳感器與 AI 算法的融合能夠幫助更好地實現(xiàn)環(huán)境感知。宗翔稱，在 AI 視覺布局上，思特威通過與子公司飛凌微合作，借助其推出的集成高性能 AI ISP 和輕算力 NPU 的 AI SoC 芯片 A1，搭配 0.3MP 至 8MP 不同分辨率的 CIS，能夠全面滿足不同場景對 AI 視覺處理的多樣化需求。
在實際應(yīng)用中，思特威聯(lián)合飛凌微圍繞 A1 芯片推出了一系列端側(cè) AI SoC + Sensor組合方案：?
·智能硬件領(lǐng)域：A1 芯片適配 0.3MP - 2MP 全局快門 CMOS 圖像傳感器，形成單目 / 雙目智能視覺感知模組方案。以 AI 寵物機器人為例，A1 芯片在精準處理影像的同時，運行人臉 / 物體檢測識別等視覺算法，實現(xiàn)設(shè)備在端側(cè)對用戶表情、狀態(tài)和情緒的實時感知，減輕設(shè)備系統(tǒng)后端的運算壓力。單目模組方案兼具視頻拍照與檢測識別功能，有效節(jié)省小體積智能硬件的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計與硬件空間。?
·智能家居領(lǐng)域：將 A1 AI SoC 芯片與 3MP - 6MP 低功耗快啟 CMOS 圖像傳感器及魚眼鏡頭相結(jié)合。當檢測到視野范圍內(nèi)有人出現(xiàn)時，系統(tǒng)即刻喚醒并啟動實時感知。A1 芯片運行暗光降噪、畸變矯正等人形檢測算法，助力智能空調(diào)、電扇等設(shè)備確定人員位置，調(diào)整運行狀態(tài)，為用戶營造智能化的舒適體驗。?
·工業(yè)掃碼領(lǐng)域：同樣適配 0.3MP - 2MP 全局快門 CMOS 圖像傳感器，A1 芯片通過 AI ISP 功能提升影像清晰度，并運行條碼讀取識別、計數(shù)檢測等輕量級算法，在工業(yè)相機端側(cè)實現(xiàn)快速、精準的掃碼識別與檢測，有效提升工業(yè)機器視覺系統(tǒng)的運行效率與成本效益。例如，在自動化生產(chǎn)線上，能快速準確地完成掃碼流程。?
·夜視模組領(lǐng)域：A1 芯片搭配 4MP - 8MP 夜視全彩 CMOS 圖像傳感器，借助 AI ISP 功能進行優(yōu)化處理，為多種夜視場景攝像頭提供清晰、層次分明且低噪點的夜視全彩影像。?

宗翔認為，隨著人工智能、機器學習以及傳感器技術(shù)的不斷迭代升級，機器人產(chǎn)業(yè)也將步入高速發(fā)展的黃金時期，未來增長潛力巨大。在此過程中，思特威具有獨特的競爭優(yōu)勢。

在圖像傳感器技術(shù)創(chuàng)新方面，思特威憑借成熟的 SmartGS?-2 Plus 全局快門技術(shù)，能夠有效避免運動失真問題，為機器人的避障、步態(tài)調(diào)整等關(guān)鍵功能，提供穩(wěn)定可靠的視覺輸入。此外，依托思特威的近紅外增強、高動態(tài)范圍、暗光成像等多項先進技術(shù)，使機器人在暗光環(huán)境下的障礙物識別以及眼球追蹤與手勢識別等功能的識別精度不斷提升。

在產(chǎn)業(yè)協(xié)同方面，思特威將積極與模組、機器人終端廠商深入溝通，從技術(shù)、需求、應(yīng)用場景等維度，剖析機器人市場發(fā)展趨勢。通過聯(lián)合開發(fā)新技術(shù)、定制深度適配產(chǎn)品，助力機器人產(chǎn)業(yè)升級。?