芝能科技出品
今年慕尼黑電子展，Ai、汽車、機器人和消費電子，各個方向上都在講，我們走過英飛凌、TE、恩智浦等的站臺，覆蓋了機器人走向落地的三個核心環(huán)節(jié)——供電、連接、控制。
這些汽車芯片和零部件中的翹楚，正在把在汽車行業(yè)中的能力遷移到機器人圈子里面，"機器人怎么通上電"、"機器人各個部件怎么連在一起"、"機器人的智能怎么分層部署"，對于汽車行業(yè)來說，如何進(jìn)入機器人行業(yè)是一個簡單又復(fù)雜的問題。
汽車到機器人
● 機器人的電從哪來
對于功率芯片企業(yè)來說，做機器人的核心能力來自功率系統(tǒng)，一切都需要電。如果沒有電力的供應(yīng)、沒有電力的傳輸，日常生活中的許多便捷服務(wù)都無法落地，人形機器人需要電池供電，需要在有限電能下完成長時間、高負(fù)載的工作，需要驅(qū)動幾十個關(guān)節(jié)電機同時運轉(zhuǎn)。
英飛凌掌握硅、碳化硅、氮化鎵三種材料的技術(shù)儲備：碳化硅適用于高壓大功率場景，氮化鎵適用于高頻高效場景。
機器人的電源系統(tǒng)中，這兩種材料都能找到用武之地。汽車領(lǐng)域積累的市場地位和技術(shù)能力，正在被系統(tǒng)性地遷移到機器人領(lǐng)域，汽車領(lǐng)域積累的技術(shù)模塊——動力總成、智駕、傳感器——經(jīng)過適配就可以復(fù)用到飛行汽車和人形機器人上。
車企布局人形機器人的優(yōu)勢在于擁有應(yīng)用場景，可以把機器人放進(jìn)自己的生產(chǎn)線去驗證和迭代。
● 機器人的"神經(jīng)"和"血管"怎么連
如果說英飛凌解決的是機器人的"供血"問題，TE解決的是"神經(jīng)和血管怎么布線"的問題。
TE在慕展上首次展出了面向人形機器人的連接方案專區(qū)，覆蓋機器人感知、控制、動力、關(guān)節(jié)部位的產(chǎn)品線。
TE汽車事業(yè)部中國區(qū)副總裁孫曉光的說法是：TE在用車規(guī)級連接方案的優(yōu)勢切入新領(lǐng)域。
車規(guī)級方案的特點是高抗振、耐溫寬、壽命長，要求在工業(yè)機器人上同樣適用，人形機器人的關(guān)節(jié)部位對連接器的體積和可靠性要求只會更高。
"鋁代銅"用合金鋁線替代傳統(tǒng)銅線，在滿足導(dǎo)電需求的前提下大幅減輕線束重量。在機器人上，減重直接意味著更低的關(guān)節(jié)負(fù)載和更長的續(xù)航。
另一類是超聲波焊接工藝，把鋁線的焊接速度壓到1秒以內(nèi)，并且能與現(xiàn)有自動化產(chǎn)線無縫對接。
材料創(chuàng)新如果缺少配套工藝支撐，就很難在量產(chǎn)端落地，TE的做法是把材料和工藝的研發(fā)綁在一起推進(jìn)。
生態(tài)層面的動作同樣值得關(guān)注。TE展示了與KOMAX、驕成超聲的設(shè)備合作成果，以及與博威合金聯(lián)合研發(fā)的合金鋁產(chǎn)品。
孫曉光在演講中把TE的角色定義為"生態(tài)共建者"，沒有一家企業(yè)能獨立完成從合金材料正向研發(fā)、導(dǎo)體制線、連接器設(shè)計到高速焊接工藝的全鏈路創(chuàng)新。
這個判斷對機器人產(chǎn)業(yè)同樣成立：當(dāng)機器人從單臺樣機走向規(guī)?；渴穑B接器的標(biāo)準(zhǔn)化和供應(yīng)鏈成熟度會成為瓶頸，TE提前在做的事情就是把這條鏈打通。
● 機器人的"大腦"和"小腦"怎么分工
人類的神經(jīng)系統(tǒng)由三部分組成：
◎ 大腦負(fù)責(zé)規(guī)劃、學(xué)習(xí)、決策，功耗約9瓦，反應(yīng)速度約300毫秒；
◎ 小腦負(fù)責(zé)運動協(xié)同和控制，功耗約2瓦，反應(yīng)速度10-50毫秒；
◎ 脊髓負(fù)責(zé)條件反射和基本安全保護(hù)，功耗僅0.5瓦。
三層智能各司其職，用總功耗不到12瓦的系統(tǒng)完成一天2200大卡活動的復(fù)雜控制，這個能效比是目前任何機器人系統(tǒng)都無法做到的。
恩智浦的策略是把這個架構(gòu)搬到機器人上。大腦級芯片處理視覺感知和雷達(dá)感知，小腦級芯片處理高實時性的運動協(xié)同和運動控制，端側(cè)的脊髓級芯片處理靈巧手等平衡機制。
展臺上基于LeRobot和i.MX 95的機械臂演示了從感知到行動的閉環(huán)控制，I3C總線靈巧手方案實現(xiàn)了高帶寬、低延遲的精細(xì)動作控制。
從2025年到2030年，機器人的成長可能還是處在一個小場景閉環(huán)的階段。
2030到2035年會逐漸進(jìn)入家庭，那時會遇到兩個最大的問題，功能安全和系統(tǒng)安全。
恩智浦在做的準(zhǔn)備集中在"物理AI不可妥協(xié)的要素"上：低功耗、低延時實時性、功能安全和信息安全。
胡煜華舉了一個例子，恩智浦的S32K5實時控制器可以做到毫秒級監(jiān)控電池狀況，做AI實時處理。這種能力在機器人上同樣適用：機械臂的鎖定機制如果有10毫秒的誤差，就會有非常大的安全風(fēng)險。
用功率系統(tǒng)的全鏈條能力讓機器人跑起來，從碳化硅到氮化鎵，從充電到驅(qū)動，從電網(wǎng)到關(guān)節(jié)電機。
用高可靠性連接方案把機器人的感知、控制、動力、關(guān)節(jié)串聯(lián)成一個整體，用材料創(chuàng)新和工藝創(chuàng)新同時解決減重和量產(chǎn)的問題。用分層式神經(jīng)軸架構(gòu)解決機器人控制中的實時性、安全性和能效問題，用中國本地化的產(chǎn)品定義能力支撐本土機器人企業(yè)的芯片需求。
一臺能用的機器人需要同時解決供電、連接和控制三個問題。
