安森美在自主移动机器人领域的发展成果

注：本文转载自维科网机器人

在4月初落幕的“OFweek 2025（第十四届）中国机器人产业大会”上，安森美（onsemi）AMG战略业务拓展高级经理Henry Yang发表“从芯片到应用：安森美自主移动机器人（AMR）技术方案剖析”主题演讲，为与会观众介绍安森美在AMR领域的发展成果。

全球机器人市场蓬勃发展，AMR市场增速显著。安森美(měi)聚(jù)焦(jiāo)AMR领(lǐng)域，紧(jǐn)跟(gēn)技(jì)术趋势，运用SLAM与传感器融合等前沿技术，为AMR提供强大技术支撑。

安森美AMR技术方案涵盖7个子系统：电源分配系统确保稳定供电，电机驱动系统提供高效动力，通信系统实现(xiàn)快(kuài)速(sù)数(shù)据(jù)传(chuán)输(shū)，锂(lǐ)离(lí)子(zi)电(diàn)池(chí)充(chōng)电(diàn)系(xì)统(tǒng)保(bǎo)障(zhàng)能(néng)源(yuán)补(bǔ)给(gěi)，处(chù)理(lǐ)系(xì)统(tǒng)具(jù)备(bèi)强(qiáng)大(dà)算(suàn)力(lì)，传(chuán)感(gǎn)器(qì)系(xì)统(tǒng)实(shí)现(xiàn)精(jīng)准(zhǔn)环(huán)境(jìng)感(gǎn)知(zhī)，LED照(zhào)明(míng)系(xì)统(tǒng)满(mǎn)足(zú)视(shì)觉(jué)与(yǔ)指(zhǐ)示(shì)需(xū)求(qiú)。各(gè)子(zi)系(xì)统(tǒng)协(xié)同(tóng)工(gōng)作(zuò)，凭(píng)借(jiè)安(ān)森(sēn)美(měi)芯(xīn)片(piàn)和(hé)传(chuán)感(gǎn)器(qì)的(de)高(gāo)性(xìng)能(néng)、高(gāo)可(kě)靠(kào)性(xìng)优(yōu)势(shì)，为(wèi)AMR在(zài)不(bù)同(tóng)场(chǎng)景(jǐng)下(xià)的(de)稳(wěn)定(dìng)运(yùn)行(xíng)与(yǔ)高(gāo)效(xiào)作(zuò)业(yè)奠(diàn)定(dìng)坚(jiān)实(shí)基(jī)础(chǔ)，推(tuī)动(dòng)行(xíng)业(yè)智(zhì)能(néng)化(huà)发(fā)展(zhǎn)。

大(dà)会(huì)期(qī)间(jiān)，安(ān)森(sēn)美(měi)AMG战(zhàn)略(è)业(yè)务(wu)拓(tà)展(zhǎn)高(gāo)级(jí)经(jīng)理(lǐ)Henry Yang接(jiē)受(shòu)了(le)维(wéi)科(kē)网(wǎng)机(jī)器(qì)人(rén)的(de)深(shēn)度(dù)访(fǎng)谈(tán)交(jiāo)流(liú)。

自(zì)主移(yí)动(dòng)机(jī)器(qì)人(rén)（AMR）是(shì)由(yóu)多(duō)个(gè)系(xì)统(tǒng)组(zǔ)成(chéng)，如(rú)需(xū)要(yào)感(gǎn)知(zhī)、电(diàn)机(jī)驱(qū)动(dòng)、电(diàn)源(yuán)转(zhuǎn)换(huàn)、照(zhào)明(míng)和(hé)电(diàn)池(chí)管(guǎn)理(lǐ)等(děng)复(fù)杂(zá)系(xì)统(tǒng)，与(yǔ)自(zì)动(dòng)驾(jià)驶(shǐ)汽(qì)车(chē)类(lèi)似(shì)。其(qí)最(zuì)大(dà)的(de)挑(tiāo)战(zhàn)是(shì)将(jiāng)这(zhè)些(xiē)子(zi)系(xì)统(tǒng)整(zhěng)合(hé)、集成(chéng)到(dào)一(yī)个(gè)最(zuì)终(zhōng)产(chǎn)品(pǐn)中(zhōng)，若(ruò)集成(chéng)来(lái)自(zì)不(bù)同(tóng)供(gōng)应(yīng)商(shāng)的(de)不(bù)同(tóng)子(zi)系(xì)统(tǒng)，这(zhè)一(yī)困(kùn)难(nán)也(yě)将(jiāng)直(zhí)线(xiàn)攀(pān)升(shēng)。

Henry Yang表(biǎo)示(shì)：从(cóng)客(kè)户(hù)的(de)角(jiǎo)度(dù)出(chū)发(fā)，安(ān)森(sēn)美(měi)AMR技(jì)术(shù)方(fāng)案(àn)涵(hán)盖(gài)7个(gè)子(zi)系(xì)统(tǒng)，为(wèi)客(kè)户(hù)提(tí)供(gōng)“一(yī)站(zhàn)式(shì)集成(chéng)解(jiě)决(jué)方(fāng)案(àn)”，助(zhù)力(lì)客(kè)户(hù)降(jiàng)低(dī)设(shè)计(jì)及(jí)集成风险，缩短开发周期，帮助客户产品快速上市。开发AMR移动机器人，找安森美一站式集成。

自主移动机器人（AMR）开发

像搭积木一样简单

“那我是不是可以理解为，自主移动机器人（AMR）开发已经可以像搭积木一样简单？”笔者向Henry Yang提问。

“那倒也不至于，但你这个思路是对的”，Henry Yang表示，我们拥有多个系统模块，相当于在整个产品研发、设计、生产过程中不需要每个难点逐一去攻破，如每个模块如何平滑的通信、供电，这些我们已经帮客户集成好了。

针对不同的模块之间的衔接，安森美拥有完整成熟的方案，只需在其方案上去做验证、优化，再在这个“巨人”的基础上去做创新、商业化。一站式集成的优势最显著的就是减少多供应商的沟通成本问题，同时能提供全面多系统的技术支持，降低整体设计、研发风险。

据了解，当前在自主移动机器人（AMR）开发过程中，最大的挑战还是来自多个子系统的集成。相较于自动导引车（AGV），按照预先确定的路线行驶（通常使用地面上的线条作为引导），自主移动机器人（AMR）则要复杂得多，能够在室内和室外自由导航，而不必遵循预定义的路线。在这方面，它们类似于自动驾驶车辆，因为它们必须识别并避开路径上静止或移动的障碍物。

如何非常高效地把电源、运动、感知、处理和照明等各种技术及功能模块融合到AMR中，成为AMR开发的一大拦路虎，也不断涌现较大的市场需求，正是基于满意这一市场需求，作为半导体芯片供应商的安森美提供了从芯片到AMR 7大系统模块应用方案，全方位赋能AMR设计开发，让自主移动机器人（AMR）开发像搭积木一样简单。

多维感(gǎn)知现实精准避障

AMR需要完全自主行驶，首先得让它看得见。因此，感知对于在自由空间中导航的自主移动机器人（AMR）至关重要，尤其是在没有轨道或其他导航辅助设备可用的情况下。AMR需要找到安全的路线，并处理路径上的静态和移动障碍物。在一些特定场景内，还需要克服天气或照明条件的限制，并适应不同的距离。

目前行业内的感知解决方案会使用包括图像传感器、超声波和激光雷达（LiDAR）在内的多种技(jì)术(shù)。来(lái)自(zì)多(duō)个(gè)传感器的数据会被整合，以便更好地了解周围环境。这种技术被称为传感器融合，从平面到三维立体感知，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术的领导者。安森美提供从VGA到4500万像素的各种卷帘曝光和全局曝光图像传感器。这些传感器在动态范围方面具有业界先进的性能，并具备如运动唤醒和自动曝光控制等创新特性。除图像传感器之外，安森美还提供用于测距（LiDAR）的硅光电倍增管（SiPM）、超声波传感器、电感式传感器以及支持到达角（AoA）和出发角（AoD）的Bluetooth低功耗（BLE）技术微控制器，这些可以用于定位。

据Henry Yang介绍，安森美从前端传感器获取障碍物信号到马达驱动避障可做到精准控制，精度可以控制到0.0138度。

复杂的多系统工程

此外，安森美还在通信、电源等方面做了很多工作。

如通信对AMR也是至关重要的，既包括AMR本身内部的通信，也包括与配套设施的外部通信，还可能包括与其他AMR的通信。为AMR选择通信技术时需要考虑的参数包括其工作范围、数据传输速率、功耗和安全性。

在内部通信方面，长期以来使用了许多协议，包括CAN、LIN、RS-485和RS232。以太网10BASE-T1S（如安森美的 NCN26010）集简便性和高性能于一身，因此越来越受欢迎。它提供通过单根非屏蔽双绞线收发数据所需的所有物理层功能。与主控 MCU 的通信通过OPEN联盟 MAC-PHY 串行外设接口 (SPI) 协议进行。

无论是发送路由或配置信息以及报告位置和进度，还是用于实时定位服务 (RTLS)，外部通信对于AMR来说也是必不可少的。安森美基于Bluetooth LE 5.2无线MCU的RSL15超低功耗 Arm Cortex-M33处理器是利用到达角 (AoA) 和出发角 (AoD) 功能实现实时定位系统 (RTLS) 的理想选择，它还可用于连接智能设备。RSL15内置电源管理、宽电源电压范围、灵活的 GPIO 和时钟电路以及丰富的外设，为AMR设计人员提供了最大的设计灵活性。

另外，AMR 的电源系统和电源技术是决定机器人运行能力和电池续航时间的关键。凭借高能量密度和长寿命特性，锂离子电池已成为 AMR 的标配。电源管理单元可调节从电池到机器人器件的功率流。设计和开发 AMR 时所使用的电源系统和供电技术对于机器人的安全高效运行至关重要。

总体来说，AMR的开发是一个复杂的多系统工程，难点是融合市面上多个供应商提供的子系统模块，面临标准、接口、协议等非标情况导致的衔接不理想问题，同时考虑后续技术支持、创新迭代、降本能力等综合因素，选择多供应商不如选择单一强大的集成供应商。