人形机器人的“感官系统”怎么搭?TI 多传感器方案+其他芯片融合架构

机器人   作者:鲁冰 时间:2026-05-22来源:EEPW

传感技术是具身智能、人形机器人与灵巧手实现自主交互与稳定运行的核心基础。如同人类依赖感官感知世界,机器人同样需要完整的传感体系,以完成环境识别、关节控制与安全防护。视觉、雷达、电流检测与隔离采样等多类传感器协同工作,共同构建起机器人实现精准操作的基础能力。 

这些感测芯片是如何组合的,以达到更高的传感和执行效率?为此,EEPW电子产品世界的记者访问了TI(德州仪器)公司。该公司在模拟型传感器、信号链与汽车毫米波雷达领域实力很强,擅长“传感器+信号调理+MCU/处理器”的完整方案。

1 三大感测挑战

当前行业仍面临多重挑战:一是单一传感器在复杂环境中的可靠性有限;二是多传感器数据同步与实时融合对算力与算法提出更高要求;三是人形机器人结构高度集成,对器件在尺寸、功耗与精度之间的平衡提出严苛要求,同时还需满足功能安全与系统认证标准。

2 “毫米波雷达+摄像头+边缘 AI 处理器”融合架构

在创新应用层面,TI 围绕人形机器人与灵巧手,提供覆盖感知与控制的完整传感产品布局与系统级方案。人形机器人依赖多模态传感实现导航避障、动态交互与精密操作。其中,毫米波雷达凭借远距离探测、高运动灵敏度及对光照不敏感等优势,正成为关键感知技术。相比传统 24GHz 方案,60GHz 与 77GHz 雷达在分辨率、精度与尺寸上进一步优化,可在粉尘、弱光等复杂环境下稳定运行,并支持低功耗工作模式,适配移动机器人等应用场景。 

单一传感器存在局限性,摄像头深度感知能力有限,激光雷达易出现读数偏差。TI 整合毫米波雷达、摄像头与边缘 AI 处理器,打造一体化融合架构,通过 IWR6843 毫米波雷达与摄像头融合,并结合 AM62A 处理器实现边缘 AI 处理,实现物体聚类、三维跟踪与环境实时感知。借助机器人专用 SDK,可完成多源数据统一运算,有效提升环境识别精度,增加系统冗余能力,适配动态复杂场景交互需求。 

3 执行层与关节控制层的电流检测与隔离采样

在执行层与关节控制层面,TI 针对人形机器人直列式电机架构提供高精度电流检测方案,包括INA241A、INA790x 和 INA750x。这些产品具备增强型PWM抑制与高带宽特性,有助于降低噪声干扰并缩短响应时间。同时,AMC0106M05、AMC0106M25 等隔离式 Δ-Σ 调制器,可实现高精度连续采样,具备高共模瞬变抗扰能力 (CMTI),支持全 PWM 周期无消隐检测,满足机器人从末端执行器到高负载关节的电流感知需求。结合 TMCS1123、TMCS1133 隔离式霍尔传感器,可进一步覆盖高压大电流场景,完善整体设计方案。 

4 TI解决方案的特点

针对人形机器人行业的挑战,TI 从系统层面提供支持。在功能安全方面,毫米波雷达产品已集成硬件级诊断机制,并配套安全文档与软件工具,帮助客户简化设计与认证流程。在开发支持方面,TI 提供评估模块 (EVM)、参考设计、算法 SDK 及本地化技术支持,帮助工程师加速从原型验证到量产落地的过程。 

此外,TI 也在持续推进开放生态合作,通过整合实时控制、传感、电源管理与边缘 AI 等技术能力,与机器人计算平台、算法与仿真生态形成协同,帮助开发者更早完成系统级验证与软硬件联调,加速从原型开发到规模化部署的落地进程。未来,随着多传感器融合与边缘智能能力的进一步提升,人形机器人将在更广泛的真实场景中实现可靠运行与价值释放。

关键词: 人形机器人 感官系统 德州仪器 传感器

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