ADI传感器进军人形机器人等，多款方案受关注

电子发烧友网报道（文/黄晶晶）在近日举行的深圳国际传感器展会上，ADI带来了数款新品包括锂电热失控监测、TOF、高度可配置的互连解决方案GMSL、单芯片角度和多圈编码器位置传感器ADMT4000、Voyager4无线数据采集模块、压力变送器集成芯片及工厂校准系统等，展示了ADI在工业、汽车以及人形机器人、低空经济等方面的传感器技术和产品实力。

锂电热失控监测，多传感器融合

ADI用于锂电热失控监测的多传感器融合方案，包括烟雾传感器、气体传感器、压力传感器和温度传感器等。其中烟雾传感器具有体积小、灵敏度高等特点，便于嵌入到EV的电池系统中。ADI中国区工业市场总监蔡振宇表示，当前国家对电动车尤其是大巴提出严格的安全要求，比如在电池发生热失控后，大概多少分钟要疏散相应的乘客。ADI的方案正是为此而设计，它可以帮助大客车或乘用车司机提早察觉异常，对乘客进行疏散。

该方案不仅能实现实时探测与报警，还可在电池内部部署化学粉末灭火装置，若探测到冒烟，系统会启动灭火机制，避免爆燃或其他安全隐患。

在实际设计上，客户只需(xū)要(yào)对(duì)方(fāng)案(àn)进(jìn)行(xíng)适(shì)当(dāng)调(diào)整(zhěng)，便(biàn)可(kě)快(kuài)速(sù)产(chǎn)品(pǐn)化(huà)，从(cóng)而减短上市时间。随着电动车的普及，锂电热失控监测领域的需求在不断增加。

基于TOF的三维物体测量方案，可用于物流、机器人视觉识别

ADI基于飞行时间(ToF)的三维物体测量方案采用正方形接收的射频模块，可以形(xíng)成(chéng)1MG×1MG像(xiàng)素(sù)，能(néng)够识别出3D产品的尺寸。

蔡振宇谈到TOF在两个领域应用广泛。其一是物流体系。针对非规则形状的物品，通过TOF可以精确的测量物品的外形，以物品是一把椅子为例，可以将其测量并兜成一个正(zhèng)方(fāng)形(xíng)的(de)形(xíng)状(zhuàng)，从而计算出来合适的包装箱尺寸，该测量在5米范围内的误差约为3毫米左右。



在机器人的视觉识别方面，目(mù)前业界主要有两种识别技术，其一是双目视觉，采用两个摄像头拍摄模拟人眼。其二是基于ToF的技术，例如ADI的方案仅用一个摄像头，正面发射信号，信号在返回时会受到物体表面形态的影响，从而通过时间计算出整个物体的外形。确切地说叫做iToF，能够模拟出产品外形。

在机器识别的过程中，机器人不仅能识别物体并进行初步判断，还可以实现精准操作。例如，在抓取时(shí)，系(xì)统(tǒng)可(kě)以(yǐ)根据需求进行编程，决(jué)定(dìng)从(cóng)哪(nǎ)个(gè)角(jiǎo)度(dù)夹(jiā)取(qǔ)目(mù)标(biāo)物(wù)体(tǐ)，并(bìng)指(zhǐ)示(shì)计(jì)算(suàn)机(jī)执(zhí)行(xíng)相(xiāng)应(yīng)任(rèn)务(wu)。

与(yǔ)双(shuāng)目(mù)视(shì)觉(jué)不(bù)同(tóng)，ADI的(de)TOF方(fāng)案(àn)不(bù)依(yī)赖(lài)环(huán)境光照，而是自发光，通过激光进行测距，即使在黑灯工厂也可以使用，完全靠机器的视觉独立操作。这对于工厂自动化的场景非常友好。

高度可配置的互连解决方案GMSL

高度可配置的互连解决方案GMSL，是一种SerDes技术，在汽车行业内使用较为广泛。该方案可同时连接四路摄像头，最高可支持8MP的像素，并通过串行编码合成后，通过高速传输传到后面的MAX96724解串器。



蔡振宇表示，由于摄像头的速率在不断提高，传统的以太网100M根本无法满足这一需求，GMSL可以达到6Gbps（第二代），而第三代则可达到12Gbps，12Gbps基本可以满足高清摄像头所需的速率。除了快速传输之外，GMSL只要一根同轴电缆即可直接连接摄像头与总控，极大简化线缆架构，从而有效减少线束重量，降低整车成本。

GMSL Demo演(yǎn)试(shì)中(zhōng)可(kě)以(yǐ)看(kàn)到(dào)，客(kè)户(hù)的(de)车(chē)载(zài)360度(dù)环(huán)视(shì)系(xì)统(tǒng)，包(bāo)含(hán)前(qián)摄(shè)、后(hòu)摄(shè)以(yǐ)及(jí)两(liǎng)侧(cè)共(gòng)四(sì)个(gè)360度(dù)环(huán)视(shì)摄(shè)像(xiàng)头(tóu)，多(duō)摄(shè)像(xiàng)头(tóu)传(chuán)感(gǎn)器(qì)可(kě)以(yǐ)实(shí)现(xiàn)显(xiǎn)示(shì)屏(píng)的(de)高(gāo)分辨率数据传输以及做一些处理，以优化空间布局，实现多线路高清摄像头的融合，或全景变化的支持。

GMSL不仅应用在汽车领域，也可用于人形机器人。人形机器人头上装两个摄像头，腿部或者腰部有时也会配备摄像头。这种设计的好处在于，可以将大量数据快速传到AI模型平台。

此外，在工业领域快速相机也有类似的应用。比如可以在几毫秒内完成一次拍摄，通过闪光灯快速拍下，并将高速摄像数据上传进行分析。还有胃肠镜的图像由标清升级到高清时，之(zhī)前(qián)用(yòng)于(yú)高(gāo)清(qīng)的(de)以(yǐ)太(tài)网(wǎng)或(huò)光(guāng)纤(xiān)技(jì)术(shù)并(bìng)不(bù)合(hé)适(shì)，相(xiāng)对(duì)来(lái)说(shuō)要(yào)实(shí)现(xiàn)全高(gāo)清(qīng)GMSL更(gèng)为(wèi)合适。

ADMT4000用于人形机器人

ADMT4000是单芯片角度和多圈编码器位置传感器，最大的应用场景是机器人。它具备核心特性包括，首先是ADMT4000支持无源多圈记忆，在电机旋转多圈后仍然可以精准记录绝对位置。

其次是高精度的磁传感技术，传统磁传感器为了输出的模拟精度，需要配备ADC或MCU将电压转换为精度，本产品可以省去这一转换环节。

最重要的特性是无需电源或者接触便可以跟踪旋转。在断电状态下可以对机械臂的位置信息进行记录，在上电后可以判断出机械臂的运动。



蔡(cài)振(zhèn)宇解析，该技术采用双磁传感器架构，包(bāo)括(kuò)转(zhuǎn)圈(quān)（TURN COUNT）传感器和角度传感器。为了保证精确，这两个磁传感器呈90度倾斜排列，从而使磁场能够正确地进入到传感器范围内，外部磁场可以使传感器产生微弱的电流，从而被写入寄存器进行保存。该产品由ADI去年进行全球首发，是独有的技术。

以人形机器人为例，传统方案下人形机器人断电后无法识别电机位置，需要重新判断手臂或脚的位置后才能重启，也就是复电后手臂需要旋转一圈才能复位。而ADI的方案可以实现断电状态下利用主控单元对位置信号进行记忆（可以计(jì)46圈的圈数变化），电机重新驱动后手臂可以直接从静止位置复位。目前该技术已获得多家人形、传统机器人厂商的关注。后续的产品升级目标是使其可运用至重型机器人的上百圈或者上千圈的转动需求上。

Voyager4无线数据采集模块

Voyager4无线数据采集模块，配置有ADI振动监测方案。内部集成了主振动传感器ADXL382和副振动传感器 ADXL367两种不同的振动传感器。其中，ADXL367振动传感器的功耗较低，用以采集初始至稍大幅度振动之间的数据；当振动变大以后，就需要用到ADXL380/2振动传感器，这一方面是由于ADXL380振动传感器的振动频率范围更大可以达到4K Hz-8K Hz，另一方面可检测的振动带宽更宽，可以达到4至60G左右的振动范围，类似于飞机加速再刹车的速率。



蔡振宇表示，由于ADXL382振动传感器功耗相对更大，为了延长电池寿命，又保持运动传感器的灵敏度，该方(fāng)案(àn)集成(chéng)了(le)ADXL382和ADXL367这两个振动传感(gǎn)器(qì)。为(wèi)了(le)实(shí)现无线数据采集，该方案辅助配备了蓝牙SOC MAX32666，振动后通过传感器将振动数据传出。信号传出(chū)前(qián)端来到AI Edge SOC MAX78000 MCU。ADI基于这个MCU撰写了AI的数据采集算法。通过(guò)算(suàn)法对振动数据进行采集和处理，用以判断电机状态好坏。ADI可提供整套方案的模块给客户。

压力变送器集成芯片及工厂校准系统

压力变送器是许多工业设备中用于控制工业过程和压力变化的重要元件，可用于测量压力、液位、流速、密度等。ADI压力变送器集成芯(xīn)片及工厂校准系统，包含一体化MAX40109集成AFE，以及MAX32675C 集成SOC芯片。MAX32675是一款基于Cortex-M4F、具有强大安全功能的低功耗微控制器，除了具备高性能模拟前端外，内部增加了HART模块，在功耗、Flash等方面也有了进一步的提升。

蔡振宇说道(dào)，由(yóu)于(yú)多(duō)晶硅或者(zhě)单(dān)晶(jīng)硅(guī)结(jié)构(gòu)带(dài)来(lái)的(de)压(yā)力(lì)，压(yā)力(lì)传(chuán)感(gǎn)器(qì)会(huì)造(zào)成(chéng)一(yī)些(xiē)偏(piān)差(chà)，因(yīn)此(cǐ)所(suǒ)有(yǒu)的(de)压(yā)力(lì)传(chuán)感(gǎn)器(qì)出(chū)厂(chǎng)前(qián)都(dōu)需(xū)要(yào)校(xiào)准(zhǔn)。为(wèi)了(le)配(pèi)合(hé)芯(xīn)片(piàn)的(de)推(tuī)广(guǎng)，ADI应(yīng)用(yòng)工(gōng)程(chéng)师(shī)做(zuò)了(le)一(yī)个(gè)数(shù)字(zì)和(hé)模(mó)拟(nǐ)的(de)校(xiào)准(zhǔn)系(xì)统(tǒng)。客(kè)户(hù)采购(gòu)芯(xīn)片(piàn)的(de)同(tóng)时(shí)可(kě)获(huò)得(de)完(wán)整(zhěng)的(de)校(xiào)准(zhǔn)系(xì)统(tǒng)，方(fāng)便(biàn)客(kè)户(hù)在(zài)产(chǎn)线(xiàn)上(shàng)做(zuò)相(xiāng)应(yīng)的(de)校(xiào)准(zhǔn)生(shēng)产(chǎn)，提(tí)高(gāo)客(kè)户(hù)产(chǎn)品(pǐn)投(tóu)放(fàng)市(shì)场(chǎng)的(de)速(sù)度(dù)。传(chuán)统(tǒng)方(fāng)案(àn)需(xū)要(yào)客(kè)户(hù)自(zì)行(xíng)开(kāi)发(fā)校(xiào)准(zhǔn)系(xì)统(tǒng)，而(ér)ADI提(tí)供(gōng)一(yī)套(tào)完(wán)整(zhěng)的(de)解(jiě)决(jué)方(fāng)案(àn)。

看(kàn)好(hǎo)人(rén)形(xíng)机(jī)器(qì)人(rén)、低(dī)空(kōng)经(jīng)济(jì)，ADI更(gèng)注(zhù)重(zhòng)系(xì)统(tǒng)性(xìng)解(jiě)决(jué)方(fāng)案(àn)

行(xíng)业(yè)普(pǔ)遍(biàn)将(jiāng)2025年(nián)视(shì)为人形机器人元年，公众对人形机器人产生了一定的认知。但是，目前人形机器人主要以工业实验性质的场景为主，现有产品的续航能力、动作精度及AI智能化水平还需要持续迭代。

蔡振宇举例说，以前研发的工业机器人采用固定的动作、用力、力矩，技术已经成熟。人形机器人最困难的就是适应多场景的应用。例如让机器人同时处理药片分拣、杯具抓取与搬桌子，在研发时很难调整力矩实现智能性，这就是落地的挑战之一。据透露，针对人形机器人，ADI明年将推出新的传感器产品，相关概念已在讨论中。

在低空经济方面，ADI的MEMS已广泛应用于无人机、无人机器人等领域，助力地震救灾、山林救火、物流运输。例如使用带灭火功能的无人机器人，又如地震后没有无线及照明的情况下，救灾无人机携带5G基(jī)站(zhàn)悬(xuán)停(tíng)协(xié)助(zhù)救(jiù)灾(zāi)。

随(suí)着(zhe)工(gōng)业(yè)领(lǐng)域产(chǎn)品(pǐn)的(de)智(zhì)能(néng)化(huà)升(shēng)级(jí)，ADI致(zhì)力(lì)于(yú)提供系统性解决方案，通(tōng)过(guò)一整套的解决方案，简化客户的设计流程，帮客户的产品实现更高附加值。