注：本文轉(zhuǎn)載自維科網(wǎng)機(jī)器人

在4月初落幕的“OFweek 2025（第十四屆）中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)大會(huì)”上，安森美（onsemi）AMG戰(zhàn)略業(yè)務(wù)拓展高級經(jīng)理Henry Yang發(fā)表“從芯片到應(yīng)用：安森美自主移動(dòng)機(jī)器人（AMR）技術(shù)方案剖析”主題演講，為與會(huì)觀眾介紹安森美在AMR領(lǐng)域的發(fā)展成果。

全球機(jī)器人市場蓬勃發(fā)展，AMR市場增速顯著。安森美聚焦AMR領(lǐng)域，緊跟技術(shù)趨勢，運(yùn)用SLAM與傳感器融合等前沿技術(shù)，為AMR提供強(qiáng)大技術(shù)支撐。

安森美AMR技術(shù)方案涵蓋7個(gè)子系統(tǒng)：電源分配系統(tǒng)確保穩(wěn)定供電，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供高效動(dòng)力，通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)傳輸，鋰離子電池充電系統(tǒng)保障能源補(bǔ)給，處理系統(tǒng)具備強(qiáng)大算力，傳感器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)環(huán)境感知，LED照明系統(tǒng)滿足視覺與指示需求。各子系統(tǒng)協(xié)同工作，憑借安森美芯片和傳感器的高性能、高可靠性優(yōu)勢，為AMR在不同場景下的穩(wěn)定運(yùn)行與高效作業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，推動(dòng)行業(yè)智能化發(fā)展。

大會(huì)期間，安森美AMG戰(zhàn)略業(yè)務(wù)拓展高級經(jīng)理Henry Yang接受了維科網(wǎng)機(jī)器人的深度訪談交流。

自主移動(dòng)機(jī)器人（AMR）是由多個(gè)系統(tǒng)組成，如需要感知、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電源轉(zhuǎn)換、照明和電池管理等復(fù)雜系統(tǒng)，與自動(dòng)駕駛汽車類似。其最大的挑戰(zhàn)是將這些子系統(tǒng)整合、集成到一個(gè)最終產(chǎn)品中，若集成來自不同供應(yīng)商的不同子系統(tǒng)，這一困難也將直線攀升。

Henry Yang表示：從客戶的角度出發(fā)，安森美AMR技術(shù)方案涵蓋7個(gè)子系統(tǒng)，為客戶提供“一站式集成解決方案”，助力客戶降低設(shè)計(jì)及集成風(fēng)險(xiǎn)，縮短開發(fā)周期，幫助客戶產(chǎn)品快速上市。開發(fā)AMR移動(dòng)機(jī)器人，找安森美一站式集成。

自主移動(dòng)機(jī)器人（AMR）開發(fā)

像搭積木一樣簡單

“那我是不是可以理解為，自主移動(dòng)機(jī)器人（AMR）開發(fā)已經(jīng)可以像搭積木一樣簡單？”筆者向Henry Yang提問。

“那倒也不至于，但你這個(gè)思路是對的”，Henry Yang表示，我們擁有多個(gè)系統(tǒng)模塊，相當(dāng)于在整個(gè)產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過程中不需要每個(gè)難點(diǎn)逐一去攻破，如每個(gè)模塊如何平滑的通信、供電，這些我們已經(jīng)幫客戶集成好了。

針對不同的模塊之間的銜接，安森美擁有完整成熟的方案，只需在其方案上去做驗(yàn)證、優(yōu)化，再在這個(gè)“巨人”的基礎(chǔ)上去做創(chuàng)新、商業(yè)化。一站式集成的優(yōu)勢最顯著的就是減少多供應(yīng)商的溝通成本問題，同時(shí)能提供全面多系統(tǒng)的技術(shù)支持，降低整體設(shè)計(jì)、研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。

據(jù)了解，當(dāng)前在自主移動(dòng)機(jī)器人（AMR）開發(fā)過程中，最大的挑戰(zhàn)還是來自多個(gè)子系統(tǒng)的集成。相較于自動(dòng)導(dǎo)引車（AGV），按照預(yù)先確定的路線行駛（通常使用地面上的線條作為引導(dǎo)），自主移動(dòng)機(jī)器人（AMR）則要復(fù)雜得多，能夠在室內(nèi)和室外自由導(dǎo)航，而不必遵循預(yù)定義的路線。在這方面，它們類似于自動(dòng)駕駛車輛，因?yàn)樗鼈儽仨氉R別并避開路徑上靜止或移動(dòng)的障礙物。

如何非常高效地把電源、運(yùn)動(dòng)、感知、處理和照明等各種技術(shù)及功能模塊融合到AMR中，成為AMR開發(fā)的一大攔路虎，也不斷涌現(xiàn)較大的市場需求，正是基于滿意這一市場需求，作為半導(dǎo)體芯片供應(yīng)商的安森美提供了從芯片到AMR 7大系統(tǒng)模塊應(yīng)用方案，全方位賦能AMR設(shè)計(jì)開發(fā)，讓自主移動(dòng)機(jī)器人（AMR）開發(fā)像搭積木一樣簡單。

多維感知現(xiàn)實(shí)精準(zhǔn)避障

AMR需要完全自主行駛，首先得讓它看得見。因此，感知對于在自由空間中導(dǎo)航的自主移動(dòng)機(jī)器人（AMR）至關(guān)重要，尤其是在沒有軌道或其他導(dǎo)航輔助設(shè)備可用的情況下。AMR需要找到安全的路線，并處理路徑上的靜態(tài)和移動(dòng)障礙物。在一些特定場景內(nèi)，還需要克服天氣或照明條件的限制，并適應(yīng)不同的距離。

目前行業(yè)內(nèi)的感知解決方案會(huì)使用包括圖像傳感器、超聲波和激光雷達(dá)（LiDAR）在內(nèi)的多種技術(shù)。來自多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)會(huì)被整合，以便更好地了解周圍環(huán)境。這種技術(shù)被稱為傳感器融合，從平面到三維立體感知，它提供了更好的可靠性、冗余性和安全性。

安森美一直是智能感知技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者。安森美提供從VGA到4500萬像素的各種卷簾曝光和全局曝光圖像傳感器。這些傳感器在動(dòng)態(tài)范圍方面具有業(yè)界先進(jìn)的性能，并具備如運(yùn)動(dòng)喚醒和自動(dòng)曝光控制等創(chuàng)新特性。除圖像傳感器之外，安森美還提供用于測距（LiDAR）的硅光電倍增管（SiPM）、超聲波傳感器、電感式傳感器以及支持到達(dá)角（AoA）和出發(fā)角（AoD）的Bluetooth低功耗（BLE）技術(shù)微控制器，這些可以用于定位。

據(jù)Henry Yang介紹，安森美從前端傳感器獲取障礙物信號到馬達(dá)驅(qū)動(dòng)避障可做到精準(zhǔn)控制，精度可以控制到0.0138度。

復(fù)雜的多系統(tǒng)工程

此外，安森美還在通信、電源等方面做了很多工作。

如通信對AMR也是至關(guān)重要的，既包括AMR本身內(nèi)部的通信，也包括與配套設(shè)施的外部通信，還可能包括與其他AMR的通信。為AMR選擇通信技術(shù)時(shí)需要考慮的參數(shù)包括其工作范圍、數(shù)據(jù)傳輸速率、功耗和安全性。

在內(nèi)部通信方面，長期以來使用了許多協(xié)議，包括CAN、LIN、RS-485和RS232。以太網(wǎng)10BASE-T1S（如安森美的 NCN26010）集簡便性和高性能于一身，因此越來越受歡迎。它提供通過單根非屏蔽雙絞線收發(fā)數(shù)據(jù)所需的所有物理層功能。與主控 MCU 的通信通過OPEN聯(lián)盟 MAC-PHY 串行外設(shè)接口 (SPI) 協(xié)議進(jìn)行。

無論是發(fā)送路由或配置信息以及報(bào)告位置和進(jìn)度，還是用于實(shí)時(shí)定位服務(wù) (RTLS)，外部通信對于AMR來說也是必不可少的。安森美基于Bluetooth LE 5.2無線MCU的RSL15超低功耗 Arm Cortex-M33處理器是利用到達(dá)角 (AoA) 和出發(fā)角 (AoD) 功能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位系統(tǒng) (RTLS) 的理想選擇，它還可用于連接智能設(shè)備。RSL15內(nèi)置電源管理、寬電源電壓范圍、靈活的 GPIO 和時(shí)鐘電路以及豐富的外設(shè)，為AMR設(shè)計(jì)人員提供了最大的設(shè)計(jì)靈活性。

另外，AMR 的電源系統(tǒng)和電源技術(shù)是決定機(jī)器人運(yùn)行能力和電池續(xù)航時(shí)間的關(guān)鍵。憑借高能量密度和長壽命特性，鋰離子電池已成為 AMR 的標(biāo)配。電源管理單元可調(diào)節(jié)從電池到機(jī)器人器件的功率流。設(shè)計(jì)和開發(fā) AMR 時(shí)所使用的電源系統(tǒng)和供電技術(shù)對于機(jī)器人的安全高效運(yùn)行至關(guān)重要。

總體來說，AMR的開發(fā)是一個(gè)復(fù)雜的多系統(tǒng)工程，難點(diǎn)是融合市面上多個(gè)供應(yīng)商提供的子系統(tǒng)模塊，面臨標(biāo)準(zhǔn)、接口、協(xié)議等非標(biāo)情況導(dǎo)致的銜接不理想問題，同時(shí)考慮后續(xù)技術(shù)支持、創(chuàng)新迭代、降本能力等綜合因素，選擇多供應(yīng)商不如選擇單一強(qiáng)大的集成供應(yīng)商。