来源:市场资讯
(来源:芝能汽车)
今年慕尼黑电子展,Ai、汽车、机器人和消费电子,各个方向上都在讲,我们走过英飞凌、TE、恩智浦等的站台,覆盖了机器人走向落地的三个核心环节——供电、连接、控制。
这些汽车芯片和零部件中的翘楚,正在把在汽车行业中的能力迁移到机器人圈子里面,"机器人怎么通上电"、"机器人各个部件怎么连在一起"、"机器人的智能怎么分层部署",对于汽车行业来说,如何进入机器人行业是一个简单又复杂的问题。
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汽车到机器人
● 机器人的电从哪来
对于功率芯片企业来说,做机器人的核心能力来自功率系统,一切都需要电。如果没有电力的供应、没有电力的传输,日常生活中的许多便捷服务都无法落地,人形机器人需要电池供电,需要在有限电能下完成长时间、高负载的工作,需要驱动几十个关节电机同时运转。
英飞凌掌握硅、碳化硅、氮化镓三种材料的技术储备:碳化硅适用于高压大功率场景,氮化镓适用于高频高效场景。
机器人的电源系统中,这两种材料都能找到用武之地。汽车领域积累的市场地位和技术能力,正在被系统性地迁移到机器人领域,汽车领域积累的技术模块——动力总成、智驾、传感器——经过适配就可以复用到飞行汽车和人形机器人上。
车企布局人形机器人的优势在于拥有应用场景,可以把机器人放进自己的生产线去验证和迭代。
●机器人的"神经"和"血管"怎么连
如果说英飞凌解决的是机器人的"供血"问题,TE解决的是"神经和血管怎么布线"的问题。
TE在慕展上首次展出了面向人形机器人的连接方案专区,覆盖机器人感知、控制、动力、关节部位的产品线。
TE汽车事业部中国区副总裁孙晓光的说法是:TE在用车规级连接方案的优势切入新领域。
车规级方案的特点是高抗振、耐温宽、寿命长,要求在工业机器人上同样适用,人形机器人的关节部位对连接器的体积和可靠性要求只会更高。
"铝代铜"用合金铝线替代传统铜线,在满足导电需求的前提下大幅减轻线束重量。在机器人上,减重直接意味着更低的关节负载和更长的续航。
另一类是超声波焊接工艺,把铝线的焊接速度压到1秒以内,并且能与现有自动化产线无缝对接。
材料创新如果缺少配套工艺支撑,就很难在量产端落地,TE的做法是把材料和工艺的研发绑在一起推进。
生态层面的动作同样值得关注。TE展示了与KOMAX、骄成超声的设备合作成果,以及与博威合金联合研发的合金铝产品。
孙晓光在演讲中把TE的角色定义为"生态共建者",没有一家企业能独立完成从合金材料正向研发、导体制线、连接器设计到高速焊接工艺的全链路创新。
这个判断对机器人产业同样成立:当机器人从单台样机走向规模化部署,连接器的标准化和供应链成熟度会成为瓶颈,TE提前在做的事情就是把这条链打通。
● 机器人的"大脑"和"小脑"怎么分工
人类的神经系统由三部分组成:
◎ 大脑负责规划、学习、决策,功耗约9瓦,反应速度约300毫秒;
◎ 小脑负责运动协同和控制,功耗约2瓦,反应速度10-50毫秒;
◎ 脊髓负责条件反射和基本安全保护,功耗仅0.5瓦。
三层智能各司其职,用总功耗不到12瓦的系统完成一天2200大卡活动的复杂控制,这个能效比是目前任何机器人系统都无法做到的。
恩智浦的策略是把这个架构搬到机器人上。大脑级芯片处理视觉感知和雷达感知,小脑级芯片处理高实时性的运动协同和运动控制,端侧的脊髓级芯片处理灵巧手等平衡机制。
展台上基于LeRobot和i.MX 95的机械臂演示了从感知到行动的闭环控制,I3C总线灵巧手方案实现了高带宽、低延迟的精细动作控制。
从2025年到2030年,机器人的成长可能还是处在一个小场景闭环的阶段。
2030到2035年会逐渐进入家庭,那时会遇到两个最大的问题,功能安全和系统安全。
恩智浦在做的准备集中在"物理AI不可妥协的要素"上:低功耗、低延时实时性、功能安全和信息安全。
胡煜华举了一个例子,恩智浦的S32K5实时控制器可以做到毫秒级监控电池状况,做AI实时处理。这种能力在机器人上同样适用:机械臂的锁定机制如果有10毫秒的误差,就会有非常大的安全风险。
小结
用功率系统的全链条能力让机器人跑起来,从碳化硅到氮化镓,从充电到驱动,从电网到关节电机。
用高可靠性连接方案把机器人的感知、控制、动力、关节串联成一个整体,用材料创新和工艺创新同时解决减重和量产的问题。用分层式神经轴架构解决机器人控制中的实时性、安全性和能效问题,用中国本地化的产品定义能力支撑本土机器人企业的芯片需求。
一台能用的机器人需要同时解决供电、连接和控制三个问题。
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