人形机器人感知

Infineon 人形机器人传感器解决方案融合三维视觉、雷达、声音和压力感知技术，帮助机器人感知并响应动态环境

概述

人形机器人必须理解物体、人员、空间和不断变化的环境状况，才能在人类环境中安全、高效地运行。Infineon 的传感解决方案融合了飞行时间（ToF）、雷达、MEMS 麦克风、压力传感器和嵌入式处理技术，可支持机器人视觉、避碰、自然交互、室内导航感知、传感器融合，以及面向物理 AI 设计的视觉-语言-动作（Vision-Language-Action）应用。

产品优势

  • 实现3D 视觉
  • 避免碰撞
  • 在黑暗中运行
  • 感知周围声音
  • 探测附近的人
  • 融合传感器数据

框图

关于

用于物体感知的飞行时间（ToF）传感

借助 Infineon REAL3™ 飞行时间（ToF）传感技术，为人形机器人实现可靠的 3D 物体视觉感知。密集的 3D 深度数据有助于机器人识别物体、估算距离和形状，并支持精准抓取或放置任务。它还可为视觉-语言-动作（VLA）模型补充有关物体、距离和周围环境的深度信息。

对于小型物体操作，需要在约1m范围内获取尺寸小于1cm×1cm×1cm物体的高密度三维信息。REAL3™ VGA iToF IRS2976C 传感器可提供640×480深度数据，满足这一需求。飞行时间（ToF）传感还支持在黑暗环境中运行，并可通过传感器融合与 RGB（红绿蓝）视觉或双目视觉互补。

相关的 Infineon 技术包括：

  • REAL3™ VGA iToF 传感器（如 IRS2976C）——采集高密度三维深度数据，用于物体检测和精准操作
  • 基于 IRS2976C 的 ToF 摄像头模组——加快评估并降低集成工作量
  • 高密度三维场景数据——为视觉-语言-动作（VLA）模型补充深度信息
  • 红外（IR）数据和点云输出——融合深度与图像信息，实现稳健感知
  • 与 RGB（红绿蓝）或立体视觉融合——提升系统在多种光照条件和物体场景下的性能
探索 REAL3™ IRS2976C
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用于导航和障碍物检测的 3D 深度感知

支持在拥挤场所、狭窄通道和不断变化的室内环境中实现避碰和环境感知。Infineon REAL3™ iToF 摄像头可提供高密度三维信息、快速深度更新（例如每秒30帧），以及针对物体和障碍物的精准深度数据。

这有助于人形机器人借助紧凑、低功耗的摄像头模组，在运行过程中检测人员、家具、物体和可通行路径。REAL3™ 混合飞行时间（hToF）技术可结合高分辨率泛光照明以实现避障，以及精准点光照明以支持同步定位与地图构建（SLAM）和三维建图。

相关的 Infineon 技术包括：

  • REAL3™ iToF 摄像头——帮助人形机器人检测障碍物并在动态室内环境中导航
  • REAL3™ 混合飞行时间（hToF）技术——以紧凑型感知方案融合避障与建图功能
  • 用于避障的泛光照明——以高横向分辨率检测附近物体
  • 用于同步定位与地图构建（SLAM）和建图的点光照明——生成精准的远距离三维点云数据，支持导航
  • 紧凑型低功耗 ToF 摄像头模组——帮助缓解人形机器人设计中的空间、散热和功耗挑战
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网络研讨会：三维飞行时间（ToF）与 RGB 传感器融合

用于声源定位的微机电系统（MEMS）麦克风

借助 Infineon XENSIV™ 微机电系统（MEMS）麦克风，使人形机器人能够感知周围声音并进行声源定位。高性能麦克风支持环境感知、说话人识别和声源定位，帮助机器人更自然地响应语音和声学事件。

在人形机器人设计的传感器融合中，音频可与机器人视觉、雷达和压力感知相互补充，从而提升动态环境中的交互质量和态势感知能力。

相关的 Infineon 技术包括：

  • XENSIV™ 微机电系统（MEMS）麦克风——帮助机器人以高品质音频采集语音和环境声音
  • 环境感知——帮助机器人检测声学事件并响应周围环境变化
  • 说话人识别——有助于在共享空间中实现更自然的人机交互
  • 声源定位——帮助机器人确定语音或声音的来源位置
  • 用于交互的音频感知——在人形机器人需要感知周围人员和活动时，补充视觉感知能力
探索 Infineon 的微机电系统（MEMS）产品组合

用于楼层变化检测和跌倒检测的气压感知

为人形机器人增加压力感知，以支持地面检测、跌倒检测和环境感知。气压传感器可通过检测气压差异，帮助机器人感知其在建筑物内的位置变化，从而支持室内导航。

压力突变可能表明发生了跌倒；在机器人各处布置压力传感器，可结合关节位置数据、机器人视觉及其他传感器输入，提供更多环境信息。因此，对于在多层建筑室内环境中运行的人形机器人设计，压力感知是传感器融合的重要组成部分。

相关的 Infineon 技术包括：

  • XENSIV™ 气压传感器——为紧凑型机器人系统增加海拔和气压感知能力
  • 楼层检测——帮助机器人识别多层建筑中的垂直位置变化
  • 跌倒检测——帮助识别可能表明发生跌倒的压力突变
  • 室内导航支持——为室内视觉和运动感知提供补充
  • 基于压力的环境感知——在摄像头和雷达之外增加一层感知能力
  • 传感器融合支持——将压力数据与视觉、雷达和运动信息相结合
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用于存在检测的 60GHz 雷达传感

使用英飞凌 XENSIV™ 雷达传感技术来检测人员或物体的存在、移动和接近情况。雷达可帮助人形机器人检测人员是否进入预设警戒范围或接近系统，从而支持避碰、虚拟围栏和唤醒功能。例如，Infineon 的 60GHz BGT60CUTR13AIP CMOS 雷达解决方案支持多目标检测、通过 SPI（串行外设接口）输出预处理数据、集成硬件加速和远距离存在检测，非常适合此类应用。

相关的 Infineon 技术包括：

  • XENSIV™ 雷达传感——即使视觉感知受限，也能帮助机器人检测目标的存在和运动。
  • XENSIV™ BGT60CUTR13AIP——帮助设计人员集成紧凑型60GHz雷达传感方案，并具备集成处理功能
  • 存在检测——帮助机器人识别附近是否有人或物体
  • 虚拟围栏——帮助在机器人周围划定安全区域或交互区域
  • 接近唤醒——仅在需要时激活功能，有助于降低功耗
  • 碰撞避免——通过另一种传感模态补充三维视觉，实现障碍物检测
浏览适用于物联网（IoT）的60GHz CMOS 雷达传感器
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通过多传感器融合实现更智能的环境感知

人形机器人需要融合多种传感输入，以理解复杂且不断变化的环境。视觉、雷达、声音和压力数据分别提供有关机器人周围环境的不同信息。传感器融合有助于整合这些输入，使机器人能够更可靠地识别物体和人员、判断运动和声音方向，并检测位置变化。

对于设计人员而言，传感器融合有助于提高感知的可靠性、减少盲区，并支持机器人做出更及时的响应。通过将互补的 Infineon 传感技术与嵌入式处理相结合，人形机器人可以从单传感器检测迈向更丰富的环境感知。

相关的 Infineon 技术包括：

  • 飞行时间（ToF）感知——提供密集的三维深度数据，用于物体检测和导航
  • 雷达感知——检测目标的存在和运动，增加一层环境感知能力
  • 微机电系统（MEMS）麦克风——实现声音定位并支持更自然的交互
  • 气压感知——为楼层变化检测和跌倒检测提供辅助信息
  • 嵌入式处理——在机器人系统端整合传感器输入
  • 多传感器系统设计——通过降低对单一传感模态的依赖来提升系统稳健性
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用于物体感知的飞行时间（ToF）传感

借助 Infineon REAL3™ 飞行时间（ToF）传感技术，为人形机器人实现可靠的 3D 物体视觉感知。密集的 3D 深度数据有助于机器人识别物体、估算距离和形状，并支持精准抓取或放置任务。它还可为视觉-语言-动作（VLA）模型补充有关物体、距离和周围环境的深度信息。

对于小型物体操作，需要在约1m范围内获取尺寸小于1cm×1cm×1cm物体的高密度三维信息。REAL3™ VGA iToF IRS2976C 传感器可提供640×480深度数据，满足这一需求。飞行时间（ToF）传感还支持在黑暗环境中运行，并可通过传感器融合与 RGB（红绿蓝）视觉或双目视觉互补。

相关的 Infineon 技术包括：

  • REAL3™ VGA iToF 传感器（如 IRS2976C）——采集高密度三维深度数据，用于物体检测和精准操作
  • 基于 IRS2976C 的 ToF 摄像头模组——加快评估并降低集成工作量
  • 高密度三维场景数据——为视觉-语言-动作（VLA）模型补充深度信息
  • 红外（IR）数据和点云输出——融合深度与图像信息，实现稳健感知
  • 与 RGB（红绿蓝）或立体视觉融合——提升系统在多种光照条件和物体场景下的性能
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用于导航和障碍物检测的 3D 深度感知

支持在拥挤场所、狭窄通道和不断变化的室内环境中实现避碰和环境感知。Infineon REAL3™ iToF 摄像头可提供高密度三维信息、快速深度更新（例如每秒30帧），以及针对物体和障碍物的精准深度数据。

这有助于人形机器人借助紧凑、低功耗的摄像头模组，在运行过程中检测人员、家具、物体和可通行路径。REAL3™ 混合飞行时间（hToF）技术可结合高分辨率泛光照明以实现避障，以及精准点光照明以支持同步定位与地图构建（SLAM）和三维建图。

相关的 Infineon 技术包括：

  • REAL3™ iToF 摄像头——帮助人形机器人检测障碍物并在动态室内环境中导航
  • REAL3™ 混合飞行时间（hToF）技术——以紧凑型感知方案融合避障与建图功能
  • 用于避障的泛光照明——以高横向分辨率检测附近物体
  • 用于同步定位与地图构建（SLAM）和建图的点光照明——生成精准的远距离三维点云数据，支持导航
  • 紧凑型低功耗 ToF 摄像头模组——帮助缓解人形机器人设计中的空间、散热和功耗挑战
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用于声源定位的微机电系统（MEMS）麦克风

借助 Infineon XENSIV™ 微机电系统（MEMS）麦克风，使人形机器人能够感知周围声音并进行声源定位。高性能麦克风支持环境感知、说话人识别和声源定位，帮助机器人更自然地响应语音和声学事件。

在人形机器人设计的传感器融合中，音频可与机器人视觉、雷达和压力感知相互补充，从而提升动态环境中的交互质量和态势感知能力。

相关的 Infineon 技术包括：

  • XENSIV™ 微机电系统（MEMS）麦克风——帮助机器人以高品质音频采集语音和环境声音
  • 环境感知——帮助机器人检测声学事件并响应周围环境变化
  • 说话人识别——有助于在共享空间中实现更自然的人机交互
  • 声源定位——帮助机器人确定语音或声音的来源位置
  • 用于交互的音频感知——在人形机器人需要感知周围人员和活动时，补充视觉感知能力
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用于楼层变化检测和跌倒检测的气压感知

为人形机器人增加压力感知，以支持地面检测、跌倒检测和环境感知。气压传感器可通过检测气压差异，帮助机器人感知其在建筑物内的位置变化，从而支持室内导航。

压力突变可能表明发生了跌倒；在机器人各处布置压力传感器，可结合关节位置数据、机器人视觉及其他传感器输入，提供更多环境信息。因此，对于在多层建筑室内环境中运行的人形机器人设计，压力感知是传感器融合的重要组成部分。

相关的 Infineon 技术包括：

  • XENSIV™ 气压传感器——为紧凑型机器人系统增加海拔和气压感知能力
  • 楼层检测——帮助机器人识别多层建筑中的垂直位置变化
  • 跌倒检测——帮助识别可能表明发生跌倒的压力突变
  • 室内导航支持——为室内视觉和运动感知提供补充
  • 基于压力的环境感知——在摄像头和雷达之外增加一层感知能力
  • 传感器融合支持——将压力数据与视觉、雷达和运动信息相结合
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用于存在检测的 60GHz 雷达传感

使用英飞凌 XENSIV™ 雷达传感技术来检测人员或物体的存在、移动和接近情况。雷达可帮助人形机器人检测人员是否进入预设警戒范围或接近系统，从而支持避碰、虚拟围栏和唤醒功能。例如，Infineon 的 60GHz BGT60CUTR13AIP CMOS 雷达解决方案支持多目标检测、通过 SPI（串行外设接口）输出预处理数据、集成硬件加速和远距离存在检测，非常适合此类应用。

相关的 Infineon 技术包括：

  • XENSIV™ 雷达传感——即使视觉感知受限，也能帮助机器人检测目标的存在和运动。
  • XENSIV™ BGT60CUTR13AIP——帮助设计人员集成紧凑型60GHz雷达传感方案，并具备集成处理功能
  • 存在检测——帮助机器人识别附近是否有人或物体
  • 虚拟围栏——帮助在机器人周围划定安全区域或交互区域
  • 接近唤醒——仅在需要时激活功能，有助于降低功耗
  • 碰撞避免——通过另一种传感模态补充三维视觉，实现障碍物检测
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通过多传感器融合实现更智能的环境感知

人形机器人需要融合多种传感输入，以理解复杂且不断变化的环境。视觉、雷达、声音和压力数据分别提供有关机器人周围环境的不同信息。传感器融合有助于整合这些输入，使机器人能够更可靠地识别物体和人员、判断运动和声音方向，并检测位置变化。

对于设计人员而言，传感器融合有助于提高感知的可靠性、减少盲区，并支持机器人做出更及时的响应。通过将互补的 Infineon 传感技术与嵌入式处理相结合，人形机器人可以从单传感器检测迈向更丰富的环境感知。

相关的 Infineon 技术包括：

  • 飞行时间（ToF）感知——提供密集的三维深度数据，用于物体检测和导航
  • 雷达感知——检测目标的存在和运动，增加一层环境感知能力
  • 微机电系统（MEMS）麦克风——实现声音定位并支持更自然的交互
  • 气压感知——为楼层变化检测和跌倒检测提供辅助信息
  • 嵌入式处理——在机器人系统端整合传感器输入
  • 多传感器系统设计——通过降低对单一传感模态的依赖来提升系统稳健性
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