從工業(yè)生產(chǎn)線上的機械臂到家庭中的智能助手,機器人正逐漸成為推動社會進步的重要力量。2025年,已經(jīng)有多種機器人能夠執(zhí)行復雜的舞蹈動作,馬斯克提出了量產(chǎn)機器人的可能性,但高端機器人的成本仍然很高,“再過三到五年,如果能把機器人的靈巧手的價格做到每個人民幣3000元的價格,那機器人走入家庭將變?yōu)榭赡堋?rdquo;盡管目前機器人的產(chǎn)業(yè)鏈正在完善,成本始終沒有下降,對機器人來說,腕關節(jié)和踝關節(jié)對靈巧度的要求更為嚴格,如果一臺機器人的靈巧手價格為2萬元人民幣,按每臺機器人需要四個“靈巧手”的價格估算,僅靈巧手的價格成本就要人民幣10萬元。“如果一臺機器人的整機能賣到人民幣6萬到8萬元,將有望進入家庭市場,只是還需要時間的沉淀。” 蘇州領慧立芯科技有限公司(簡稱,領慧立芯)的市場總監(jiān)徐文波在2025 Sensor Shenzhen媒體交流會上分享道。
當前,隨著AI的發(fā)展,傳感器與芯片技術(shù)正以前所未有的速度重塑未來,從智能工廠的精密控制到自動駕駛的環(huán)境感知,從健康監(jiān)測的連續(xù)血糖追蹤到能量自給的智能設備,傳感器成為連接物理世界與數(shù)字世界的橋梁。在2025 Sensor Shenzhen媒體交流會上,除了蘇州領慧立芯外,還與矽杰微電子、北京振電智感共同探討傳感器前沿技術(shù),將如何改變我們的生活與工作方式。
人口老齡化與機器人產(chǎn)業(yè)的共振效應
靈巧手是機器人實現(xiàn)精細操作(如抓取、捏合、旋轉(zhuǎn)等)的關鍵部件。靈巧手也稱為多指手或機器人手,與普通機械手相比,靈巧手需要具備更高的靈活性和精確性,以應對復雜的操作任務。例如,捏住一個易碎的瓶子而不使其破碎,或者精準地拾取小型物體,這些都需要對力的感知和控制達到極高的精度。
力矩傳感器是靈巧手中至關重要的組件之一,用于檢測施加在手指或關節(jié)上的力和力矩。通過力矩傳感器,機器人可以實時感知外部環(huán)境的反饋,如物體的硬度、形狀、重量等,并根據(jù)這些信息調(diào)整動作。這種能力使得靈巧手能夠模仿人類的手部動作,完成精細的操作任務。
力矩傳感器采集到的信號通常是模擬信號,而機器人控制系統(tǒng)需要數(shù)字信號來進行處理。因此,高精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)芯片在這一過程中起到了關鍵作用,通過高精度的ADC,機器人能夠?qū)崿F(xiàn)更精細的力量控制,因為更高的分辨率意味著能夠更精確地測量和調(diào)節(jié)力矩。
這種力矩傳感器的應用,使得機器人在工業(yè)自動化和家庭服務中能夠執(zhí)行更加復雜的任務。例如,在汽車制造領域,機器人可以精準地完成擰螺絲、貼標等操作;在家庭服務中,機器人能夠安全地處理易碎物品,為人們的生活提供便利。
在機器人關節(jié)處,多維力傳感器的應用使得機器人能夠感知六個自由度的力,也稱為六維力傳感器或力矩傳感器,能夠測量和感知在三維空間中的六個自由度的力,這包括三個線性力分量(沿x、y、z軸的力)和三個力矩分量(繞x、y、z軸的力矩),從而實現(xiàn)更加精準的控制。這種技術(shù)的應用,使得機器人在復雜環(huán)境中的操作能力得到了極大提升。
在工業(yè)自動化領域,機器人技術(shù)的應用已經(jīng)非常成熟。領慧立芯通過與國內(nèi)頭部客戶的合作,將其力矩傳感器應用于機器人的關節(jié)控制,使得機器人能夠在汽車制造、電子設備生產(chǎn)等領域的操作中發(fā)揮重要作用。

領慧立芯市場總監(jiān)徐文波
公開資料顯示,領慧立芯專注于高性能模擬及混合信號芯片開發(fā)設計。創(chuàng)始團隊成員均來自知名芯片設計公司,平均設計開發(fā)經(jīng)驗超過十年,產(chǎn)品主要涉及高精度信號鏈和信號鏈MCU/SOC兩大方向。領慧立芯憑借在精密信號鏈芯片領域的技術(shù)積淀,正在機器人核心零部件領域構(gòu)建起獨特的競爭優(yōu)勢,在工業(yè)自動化、AI基礎設施、醫(yī)療健康三大領域持續(xù)突破。
隨著AI技術(shù)的快速發(fā)展,尤其是深度學習模型的規(guī)模越來越大,對數(shù)據(jù)傳輸速率的要求也越來越高。公開資料顯示,英偉達最新發(fā)布的GPU服務器解決方案中,800G甚至1.6T的高速光模塊已成為標配。領慧立芯緊跟市場需求推出了相應的產(chǎn)品,提前布局了下一代1.6T和3.2T的光模塊技術(shù),也為未來的AI應用奠定了堅實的基礎。
連續(xù)血糖監(jiān)測技術(shù)的突破
截至2021年末,全國65歲及以上人口占比已達14.2%,正式進入深度老齡化社會,養(yǎng)老護理人員缺口正在擴大,這一趨勢正在重塑勞動力市場結(jié)構(gòu),催生對智能機器人的剛需。當家庭服務機器人領域的成本下降逐漸普及, "機器人走進千家萬戶"的愿景將真正實現(xiàn)。
另一個值得關注的領域是連續(xù)血糖監(jiān)測(CGM)技術(shù)的發(fā)展。據(jù)國際糖尿病聯(lián)盟(IDF)數(shù)據(jù),2021年全球成年糖尿病患者人數(shù)達到5.37億,中國糖尿病患者人數(shù)達1.4億人,占全球患者總數(shù)的26.2%。領慧立芯通過高集成、低功耗的芯片設計,將CGM設備續(xù)航提升至14天,同時降低患者月均使用成本。這種價格革命直接推動了CGM技術(shù)的普及,技術(shù)突破背后是領慧立芯對核心參數(shù)的極致優(yōu)化,實現(xiàn)血糖濃度變化的微弱信號精確采集。
以毫米波雷達技術(shù)驅(qū)動智能感知時代
在自動駕駛、智能機器人、智慧家居等領域的發(fā)展,毫米波雷達技術(shù)有其獨特的優(yōu)勢。毫米波雷達通過發(fā)射和接收毫米波頻段的電磁波,能夠?qū)崟r感知目標物體的距離、速度和角度信息。其全天候工作能力、高分辨率和抗干擾特性,使其在復雜環(huán)境下的感知表現(xiàn)突出。作為國內(nèi)領先的毫米波雷達芯片供應商,矽杰微電子(廈門)有限公司(簡稱“矽杰微”)的毫米波雷達技術(shù)覆蓋了24GHz、60GHz、77GHz等多個關鍵頻段,滿足從消費電子到汽車、工業(yè)等不同領域的多樣化需求。矽杰微前身是上海微技術(shù)工業(yè)研究院的RFIC部門,于2016年獲得專業(yè)基金公司投資后,獨立運營。

矽杰微銷售總監(jiān) 王開民
24GHz是目前主流頻段,廣泛應用于消費類電子產(chǎn)品、工業(yè)自動化和智能家居領域。60GHz 僅在部分國家被開放,在我國目前暫未開放60GHz 頻段用于民用。77GHz 專注于汽車領域,支持高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)中的盲點監(jiān)測、自動緊急制動(AEB)和自適應巡航控制(ACC)等功能。
矽杰微通過在不同頻段的深度布局,確保其產(chǎn)品能夠滿足全球不同市場和法規(guī)的要求,為客戶提供靈活多樣的選擇。
毫米波雷達在汽車領域的應用越來越廣泛,矽杰微推出的3T4R(三發(fā)四收)架構(gòu)的77GHz毫米波雷達芯片,具有高性能、低功耗的特點,能夠滿足汽車制造商對于復雜路況下的精準探測需求。此外,矽杰微還在研發(fā)下一代4D成像雷達技術(shù),旨在提供更高分辨率的三維空間信息,進一步提升車輛的安全性和智能化水平。
除了汽車領域,毫米波雷達在智能家居中的應用也日益增多,憑借其非接觸式檢測特性,能夠在不影響用戶隱私的情況下,實現(xiàn)人員活動監(jiān)測、跌倒報警等功能。
振動傳感器技術(shù)的突破
傳感器作為數(shù)據(jù)采集的前端“觸角”, 北京振電智感科技有限公司(簡稱“振電智感”)推出了以“自供電、無線化”為核心的產(chǎn)品發(fā)展方向,致力于解決傳統(tǒng)傳感器對電池或外部電源依賴的問題。振電智感成立于2023年1月,公司創(chuàng)始人來自于清華大學和新南威爾士大學等海內(nèi)外頂尖高校。

振電智感聯(lián)合創(chuàng)始人喬元森博士(中)和陳舜博士(左)
振電智感的核心產(chǎn)品體系構(gòu)建在三大技術(shù)支柱之上:
??其一,自供電振動傳感器,基于摩擦電效應,采用新型駐極體材料與高共振結(jié)構(gòu),突破傳統(tǒng)傳感器輸出不穩(wěn)定瓶頸,實現(xiàn)機械能-電能高精度轉(zhuǎn)化。
其二,復合能量收集裝置,獨創(chuàng)風能/振動能雙模收集技術(shù),實現(xiàn)能量的高效采集與輸出,適配低功耗芯片,推進傳感器無線化與物聯(lián)網(wǎng)部署。
?其三,智能感知系統(tǒng),集成自研零功耗傳感器與AI算法,實時監(jiān)測軌道、風電機組及管道振動信號,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)健康評估與故障預警,賦能智慧運維。
相比傳統(tǒng)振動傳感器,振電智感的摩擦電振動傳感器具備零功耗的特性,無需外接電源;無信號處理電路,消除了信號漂移的影響,實現(xiàn)振動信號的低功耗、高精度測量;環(huán)境適應性強,適用于強磁場、電場等特殊物理場景;另外,成本低,適合大規(guī)模部署等優(yōu)勢。
振電智感開發(fā)的能量采集裝置,能夠?qū)h(huán)境中的振動、風能等機械能轉(zhuǎn)化為電能,為低功耗傳感器和通信設備提供電能。這種裝置特別適合部署在難以供電或維護成本高昂的場景,如橋梁、軌道、煤礦等,實現(xiàn)了真正的自供電。特別是在夜間或惡劣天氣條件下,為數(shù)據(jù)采集的連續(xù)性提供能量支撐,為基礎設施的安全運行提供了保障。
振電智感在傳感器矩陣和能量采集裝置上的技術(shù)布局,實現(xiàn)了機械能的高效轉(zhuǎn)化與利用,為物聯(lián)網(wǎng)應用提供"傳感-供電-分析"一體化解決方案。
振電智感的創(chuàng)始人提到,該公司智能感知系統(tǒng)基于自研傳感器,采用動力學模型和機器學習方法,構(gòu)造振動信號故障診斷和預測的智能感知系統(tǒng),準確識別設備異常狀態(tài),及時預警,支持運維決策,具備高性能傳感器,高適應性通訊模組,低成本,長期運行周期的優(yōu)勢。