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传感器赋能具身智能机器人,重塑感知世界的能力

传感器赋能具身智能机器人,重塑感知世界的能力 慧闻科技
2025-03-07
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导读:感知是具身智能环境交互的基础,传感器是感知系统的核心硬件。类比于人类的感知器官,具身智能借助视觉、听觉、触觉、嗅觉等各类传感器来感知外部环境、了解自身状态。



2025年的政府工作报告中显示,国家将培育壮大新兴产业、未来产业。开展新技术新产品新场景大规模应用示范行动,推动商业航天、低空经济等新兴产业安全健康发展。建立未来产业投入增长机制,培育生物制造、量子科技、具身智能、6G等未来产业。


在科技迅猛发展的今天,具身智能机器人正逐渐从科幻小说中的幻想走入现实生活。这些机器人不仅拥有高度的智能,还具备与物理世界交互的能力,能够在复杂的环境中自主行动和完成任务。具身智能机器人的出现,标志着人工智能和机器人技术的深度融合,开启了未来技术的新篇章。

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什么是具身智能机器人




具身智能(Embodied Intelligence)是指智能体(如机器人或生物体)通过与物理环境的交互来实现感知、学习和行动的能力。与传统的“纯计算智能”不同,具身智能强调智能体必须拥有物理实体,并通过身体与环境的互动来发展认知和行为能力。具身智能强调模型在物理环境中的交互能力,并致力于实现机器人与环境的深度结合。
具身智能机器人是具身智能技术的重要载体,它通过集成人工智能、机器人学和认知科学,实现感知、理解、决策和执行的端到端过程。与传统机器人相比,具身智能机器人更注重与环境的交互和自主学习能力。

02
具身智能机器人的核心技术




01


感知与认知具身智能机器人通过多种传感器(如视、听、触、嗅等类型传感器等)感知周围环境。这些传感器收集的数据经过处理和分析,帮助机器人理解环境、识别物体、预测动态变化。


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运动与控制:机器人需要精确的运动控制能力,以在复杂环境中导航和执行任务。这涉及到动力学建模、路径规划、避障等技术,确保机器人能够安全、高效地移动。





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学习与适应:具身智能机器人通常具备机器学习能力,能够通过经验不断优化自己的行为。强化学习、模仿学习等方法使得机器人能够在与环境的交互中逐步提升性能。


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人机交互:为了实现与人类的自然交互,具身智能机器人需要具备语音识别、自然语言处理、情感计算等能力。这使得机器人能够理解人类的指令和情感,并提供适当的反馈。


具身智能机器人的发展离不开预训练模型的支持。自2022年GPT等大模型爆发以来,预训练模型在机器人领域的应用不断深化。2024年,DeepSeek等新技术进一步加速了具身智能的发展。这些技术的引入,深刻改变了传统机器人感知、决策和执行的模式。


03
传感器拓展具身智能机器人的应用领域




具身智能机器人在多个领域展现出巨大的应用潜力,如智能制造、科研教育、医疗健康、物流服务、家庭服务等。
感知是具身智能环境交互的基础,传感器是感知系统的核心硬件。类比于人类的感知器官,具身智能借助视觉、听觉、触觉、嗅觉等各类传感器来感知外部环境、了解自身状态。伴随具身智能行业的发展成熟,传感器的性能持续迭代、单机搭载量亦呈现增长,具身智能有望为传感器带来增量需求。
其中视听类的传感器应用已经较为成熟,这两类也使得以往的机器人都具备一些相关的交互功能。现如今具身机器人将要承担更多的任务,如家庭养老、工业巡防等,其所需的传感器类型将更为细致多样。其中典型的就是触觉传感及嗅觉传感这两大类。
触觉传感器就是模仿人类皮肤触觉的一类传感器,它能够将各类触觉信号转化为可测量的物理量变化,从而为具身实体创造一个感知物理世界的窗口。根据测量原理,常见的触觉传感器主要包括压阻式、电容式、压电式等类型。
灵活精细的环境交互离不开触觉传感器的赋能。具身智能所执行的任务中不乏一些灵巧程度较高的任务,如果具身机器人真的如大众期望的那样走进千家万户,成为人类生活的帮手,那么灵巧的触觉感知是必不可少的一项。

如果是图示中的具身机器人就需要集成柔性压力传感矩阵来细微的感知与人体的接触面积及需要提供的支撑力量。当然像这种养老型机器人可能还是贴身的健康顾问,有采集用户血压及心率呼吸率的需求,那么就可以在机械臂上集成压力传感器以及压电传感器,让具身机器人具备一机多能的用途。
另一类嗅觉传感器主要就是依托气体传感器来实现机器具备生物嗅觉的功能。如今气体传感器已经应用在很多智能具身机器人场景下,比如新能源智能汽车上的锂电池热失控预警、车载新风系统控制等,海关系统也开始在安检机器人上集成电子鼻用于集装箱的快速检测等。
结合上面家政型具身机器人案例来看的话,集成气体传感器也是一项不错的选择,如在家庭安全上可以集成燃气传感器,在监测室内空气质量上可以集成VOC传感器,在医疗健康上可以集成丙酮传感器等。

04
未来展望



具身智能机器人作为人工智能和机器人技术的前沿领域,未来将继续保持快速发展的态势。随着技术的不断进步,具身智能机器人将在更多领域得到广泛应用,推动社会的智能化进程。传感器正是其中的关键桥梁。它们让机器人能够感知世界、理解环境并与人类互动。具身智能有望发展为传感器的重要增量市场。据机构预测,2030年人形机器人新增市场空间约为1.02万亿元,传感器将占据重要份额。从研发一线到产业落地,传感器的每一次突破都在重新定义智能的边界
具身智能对传感器的需求呈现“种类多样、需求量大、更高性能”的特点,伴随具身智能出货量的快速增长。
同样的,具身智能对传感器性能的特殊要求,也驱使着行业发展有望驱动向小型化、智能化、低功耗、高精度、实时性、更强环境适应性等方向发展。未来慧闻科技将以高性能的传感器产品为基石,持续赋能具身机器人的感知进化。当金属躯壳被赋予“类人感知”,具身智能时代的新图景或许将伴随着科技的进步徐徐展开。



排版 | 慧闻科技

文字图片 | 部分来源于网络(侵删)


企业简介

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苏州慧闻纳米科技有限公司是一家专业从事智能传感器研发、生产和销售,同时提供人工嗅觉与压感解决方案的国家级高新技术企业。公司于2014年由具有多年传感器研发和应用经验的前美国宇航局科学家团队成立,目前已研发出针对多种有毒有害气体传感器芯片及相应的检测模块,在江苏昆山和浙江湖州分别建成了MEMS气体传感器、热电堆温度传感器、柔性压力传感器、红外CO2传感器模组、激光PM2.5传感器生产线。公司开发的用于锂电池安全监测模块和集成气体、烟感和温度的多合一电池安全监测设备也广泛用于储能电站和新能源工程车等领域。
目前公司与中科院、清华等单位共同承担了5项国家重点研发项目,与姑苏实验室合作开展人工嗅觉平台研发项目,公司主要负责新型低功耗智能传感器的研发;公司还入选工业信息化部家电智能控制部件及算法“一条龙”应用示范参与单位,所属环节为元器件,主要工作是基础元器件性能、可靠性提升,这也标志着慧闻科技智能气体传感器成为国家新型战略产业链、供应链中关键的基础元器零部件。



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慧闻科技
苏州慧闻纳米科技有限公司成立于2014年6月,是一家专注于先进智能气体传感器研发并提供气体检测整体解决方案的高科技公司。公司开发的多通道气体传感阵列芯片及系统具有功耗低、体积小、灵敏度高、选择性好、智能化、可集成等诸多优点。
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慧闻科技 苏州慧闻纳米科技有限公司成立于2014年6月,是一家专注于先进智能气体传感器研发并提供气体检测整体解决方案的高科技公司。公司开发的多通道气体传感阵列芯片及系统具有功耗低、体积小、灵敏度高、选择性好、智能化、可集成等诸多优点。
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