蓝牙再定义“连接“,中国市场与工业重构成为未来发展核心

五年时间,可以让一个技术概念彻底改头换面。2025年5月22日,蓝牙亚洲大会重返深圳,在现场,我们不仅感受到了蓝牙技术联盟过去五年的成绩,更感受到了它所试图传递的一种全新姿态:蓝牙,正在从一个“个人电子设备的连接协议”,走向“泛在系统间的连接能力”,特别是在工业与企业级网络环境中的潜在角色,已不容忽视。

根据数据来看,蓝牙技术不仅推动消费端升级,也在企业级应用领域实现突破。网络照明系统通过与HVAC等建筑管理系统集成,助力商业建筑和体育场馆实现最高70%的能耗降低。2025年,蓝牙资产追踪标签预计出货2.45亿个,广泛应用于制造业和物流管理;穿戴健康设备预计出货3.23亿台,支持糖尿病管理、老年健康监测及远程医疗。同时,智能标签和电子货架标签的普及,将为零售和供应链管理带来高效低功耗的新解决方案,预计2029年出货量将分别达到1.4亿和1.38亿台。

蓝牙技术联盟首席市场官孔德容(Ken Kolderup)表示:“我们希望通过蓝牙,让更多人理解,连接技术不仅仅是让设备通信,它可以是一种基础能力,赋能整个世界的协同运行。”在他的讲话中,不断被强调的是“社区的创新性”、“系统性的思维”与“生态共建”的态度。这场大会的意义,远不只是一个行业会议的重启,更是蓝牙技术试图在新一轮产业数字化浪潮中,找准下一个落脚点的信号释放。

从配件连接到系统控制,蓝牙的边界正在改写

在过去很长一段时间里,蓝牙似乎一直被定义在“轻量互联”的边缘位置。人们提到它,大多联想到耳机、键盘、鼠标或是智能手表。孔德容直言,“蓝牙正在向更深层的工业连接场景迈进,我们已经看到它不仅能‘连上’,还能‘控得住’。”

蓝牙技术联盟展示了多项关键技术突破。包括将蓝牙速率提升至近8 Mbps的高吞吐数据传输(HDT)技术,支持高分辨率无损音质和更稳定的多设备连接;创新的Auracast™广播音频,实现一对多音频传输,广泛应用于公共场所和多用户共享音源;以及精密测距和Find My功能的增强,带来更高效的物品查找和数字钥匙安全体验。此外,蓝牙还将拓展至5-6GHz频段,提升传输速率和降低延迟,确保其技术领先优势。

这种创新背后是蓝牙核心协议技术的持续演进。孔德容特别介绍了高吞吐量(HDT)数据传输功能的落地。这一增强型传输机制大幅提高了蓝牙的带宽上限,在音频领域实现无损传输的同时,也为多设备、低延迟、高同步性的工业部署提供了底层保障。相比以往主要承载“短消息低频交互”的特性,蓝牙如今可以承担更多状态监控、数据同步甚至多端协同的通信任务。

在工业应用场景中,蓝牙设备正在走出实验室,进入大规模部署阶段。从仓储物流中的资产定位,到生产车间的状态采集,再到大型楼宇的灯光与能源控制系统,蓝牙正凭借其部署灵活性、低功耗、高可扩展的特性逐步渗透。尤其是在一些“不能布线”或者“不值得布线”的边缘感知场合,蓝牙正悄然成为一种现实且成本可控的替代方案。

“我们不指望蓝牙替代Modbus或CAN这类主控制通道,但我们正在努力让蓝牙成为‘系统神经末梢’,负责感知、反馈、同步这些日益重要的边缘环节。”孔德容的这句话,是对当前蓝牙技术角色最清晰的定位描述。

中国角色的转变:从制造端到战略共建者

如果说蓝牙在技术路径上正逐步迈向企业级能力的转变,那么它在组织策略上的变化,则更加明确地指向中国市场的重构作用。发布会上,孔德容公开确认,蓝牙技术联盟在中国设立的实体“蓝牙技术(北京)有限公司”已正式成立,落地北京,深圳与上海设有分支机构。这一实体的设立,不仅是对市场规模的响应,更意味着中国团队将为决策做出贡献,更加深入地参与到蓝牙全球生态的治理与演进中。

这种组织结构的调整并非仓促之举,而是水到渠成的战略必然。从制造端来看,中国早已是蓝牙硬件的核心生产基地,不仅承担了全球绝大部分蓝牙设备的制造任务,更掌控了超过50%的蓝牙芯片产能,掌握着从底层芯片到终端设备的完整链条。而从技术落地角度看,很多蓝牙生态中增长最快的新兴用例,比如资产追踪、可穿戴健康设备、智能照明控制等,实际上都率先在中国市场实现了从概念验证到规模化部署的闭环。这让中国不仅是蓝牙标准的“最大用户”,更成为了“现实场景的验证者”和“技术应用的加速器”。

孔德容明确指出,这一实体的设立不是单纯的“市场部门下沉”,而是包括市场、技术、标准推进等在内的“矩阵式功能体系”,每一个核心职能部门都会在中国设有代表。这种结构意味着蓝牙联盟在中国不再是“听取需求”或“采集反馈”,而是“共同定义标准演进的路径”。特别是在芯片制造、模块集成、终端设备创新等关键领域,中国企业已经成为蓝牙产业链中不可或缺的一极。

面对国内不断涌现的新型短距无线通信技术和本地标准方案,蓝牙技术联盟的态度并非排斥竞争,而是强调“开放合作”。在孔德容看来,一个真正健康的技术生态,必须包含可比较、可挑战的选项。而蓝牙所依赖的,不仅是标准本身的普适性,更是生态层面的互信与兼容性积累。这也是他口中所谓的“可信技术”——它不是靠协议版本维系,而是靠跨品牌、跨设备的“能用性”和“持续稳定性”构建起来的产业信任。

蓝牙的下一站,能否成为工业世界的“默认连接”?

蓝牙技术联盟正在推动一场“去耳机化”的技术战略重构。它希望摆脱仅作为消费者电子配件协议的传统印象,向着企业与工业世界证明自己也可以是一个有可管理性、有工程支撑能力的底层通信协议。

对于工业自动化、楼宇能源管理、智慧物流等对网络部署灵活性和维护经济性要求极高的场景来说,这一方向无疑提供了更多选择空间。蓝牙不会是工业主控链路的替代者,但它可能成为企业网络中的“连接默认项”之一。尤其是在数字化向边缘延伸、无线连接日益主流的今天,一个稳定、低成本、可跨品牌协同的无线通信平台,其潜力值得重新评估。

更值得关注的是,这一次蓝牙的战略重构,中国企业与开发者不再只是“适配者”,而正以实体组织、项目贡献、产业反馈的形式深度参与。这也意味着,在未来的蓝牙技术路线图中,中文声音将变得更具影响力。

2025年的蓝牙亚洲大会,带来的不只是一次产品路线的更新,而是一种“生态再定位”的清晰表态。我们正站在一个新的连接时代起点,而蓝牙,已经悄然走入工业主干道。

掌握拓扑选择:优化电池供电设备设计

随着技术的不断进步,我们如今能够研发出比以往更紧凑、功率更大、使用寿命更长且充电速度更快的电池。

在道路上,由电池驱动的车辆数量日益增多。在家庭中,从手持电动工具到割草机,各类设备都已实现无线化。在建筑领域,锤钻、冲击扳手、圆锯、射钉枪等设备也都依靠电池供电。在仓库里,叉车、托盘搬运车、自动引导车辆 (AGV) 等物料搬运设备,都因电池性能的提升而获益匪浅。

随着电池供电设备变得越来越普及,快速充电对于提升此类设备的便利性至关重要。本文讨论了设计高效电池充电系统时必须考虑的标准,介绍了较为常用的拓扑,并阐述了安森美 (onsemi) 的功率半导体如何助力实现高性能方案。

电池充电系统

电池充电系统适用于多种类型的化学电池,包括铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池。目前,大多数电池供电设备采用 12V 至 120V 的锂离子或磷酸锂电池。电池充电器必须根据应用的要求和工作环境进行设计。对于手持式电动工具而言,电池充电器必须紧凑轻便,并且能够在无需强制散热的情况下运行。此类小型高效充电器需要高能量密度,这要求充电器必须具备低功率损耗和更小的散热器,而快速充电则需要高频充电器。

在工业应用中,充电器必须坚固耐用,能够承受恶劣的室内外环境,并且可能需要由 120-277 V 交流电源,甚至 480V 交流电源来供电。

因此,设计人员必须为其最终应用谨慎选择最佳拓扑,并优化器件选择,以满足性价比要求。

电池充电拓扑

图 1 显示了典型电池充电系统的框图。在前端,来自市电的输入电压经滤波后,通过功率因数校正 (PFC) 电路转换为直流电压。该系统的第二级由 DC-DC 转换和恒压/恒流控制功能组成,用以提供所需的充电输出。

许多设计利用微控制器对充电器进行编程,以提供不同的电池电压和电流能力。

为应用选择最佳拓扑

接下来,我们将分析几种电路拓扑,并讨论它们在不同电池供电应用中的适用性。

1. PFC 拓扑

连续导通模式升压拓扑(图 2)是最简单且成本最低的 PFC 拓扑,它由输入 EMI 滤波器、桥式整流器、升压电感器、升压 FET 和升压二极管组成。

使用固定频率平均模式控制器,例如安森美的 NCP1654 和 NCP1655 CCM PFC 控制器,可以实现更高的 PFC 和更低的总谐波失真 (THD) 水平。这些器件极大地简化了 PFC 的实现,有效减少了外部元件的数量,同时集成了输入功率失控箝位电路等多种安全特性。

对于更高功率的应用,安森美的 FAN9672 和 FAN9673 PFC 控制器是不错的选择。碳化硅 (SiC) 在充电应用中具有显著优势,包括低开关损耗和高工作频率。因此,在 PFC 设计中建议使用 SiC 升压二极管。在 2KW 至 6.6KW 的高功率应用中,输入桥的损耗明显更高,通过用 Si MOSFET 或 SiC MOSFET 等有源开关代替二极管,可以降低这些损耗。

其他常见的拓扑包括半无桥 PFC 和图腾柱 PFC (TPFC),它们消除了桥式整流器,并且损耗更低。TPFC(图 3)由 EMI 滤波器、升压电感器、高频半桥、低频半桥、双通道栅极驱动器和固定频率 TPFC 控制器组成。

TPFC 电路的高频桥臂要求功率开关中集成具有低反向恢复时间的二极管,SiC 和 GaN 功率开关均适合此级。安森美建议,对于 600W 至 1.2KW 的功率水平,使用集成栅极驱动器的 GaN,而对于 1.5KW 至 6.6KW 的应用,则使用 SiC FET。集成 SiC 二极管的 IGBT 可用于 20-40KHz 的较高频率应用。电路的低频桥臂可以使用低 RDS(on) 超级结 MOSFET 或低 VCE(SAT) IGBT。对于更高功率(4.0 KW 至 6.6KW)的应用,设计人员应考虑采用交错式 TPFC 拓扑。

安森美 650V EliteSiC MOSFET 为 TPFC 设计的高频桥臂提供了一系列选择。对于 3.0kW 应用,可以考虑使用 NTH4L032N65M3S。对于高达 6.6kW 的应用,NTH4L015N65M2 和 NTH4L023N065M3S 是不错的选择。对于 TPFC 电路的低频桥臂,NTHL017N60S5 器件是一个合适的选择。

2. 隔离式 DC-DC 转换器

对于隔离式 DC-DC 转换,根据应用的功率水平,可以采用多种不同的拓扑。

带有次级侧同步桥式整流器的半桥 LLC 拓扑(图 4)非常适合 600W 至 3.0KW 的充电器应用。根据功率水平的不同,可以使用 GAN 功率开关(NCP58921,600W 至 1.0KW)或 SiC MOSFET(2KW 和 3.0KW)。对于更高功率水平(4.0KW 至 6.6KW)的应用,设计人员应考虑采用全桥 LLC(图 5)或交错式 LLC 拓扑。

设计人员可以选择将 NTBL032N65M3S 或 NTBL023N065M3S EliteSiC MOSFET 用于初级侧半桥,而对于次级侧同步整流器,可以选用 80-50V PowerTrench® MOSFET(例如 NTBL0D8N08X 和 NTBL4D0N15MC)。

乘坐式割草机、叉车和电动自行车等应用可能需要功率水平介于 6.6KW 至 11.0KW 之间的双有源桥 (DAB) 充电解决方案。双有源桥拓扑(图 6)适用于 6.0KW 至 30.0KW 的应用,并且可以将多个 6.0KW 充电器并联使用来支持 12.0KW 至 30KW 的应用。

根据应用的具体要求,设计人员可以采用不同形式的双有源桥拓扑。对于采用 120-347V 单相交流输入电压的工业充电器,可以使用单级双有源桥拓扑(图 7),而对于功率水平在 4.0KW 至 11.0KW 的应用,则需要采用三相双有源桥,其初级拓扑中使用双向交流开关,次级拓扑中使用全桥。

安森美的产品组合中包括适用于双向开关应用的 650-750V Elite SiC MOSFET 和 iGaN HEMT 器件。NTBL032N65M3S 和 NTBL023N65M3S EliteSiC MOSFET 建议用于初级双向开关,iGaN 技术同样也适用。

优化拓扑和器件选择

电动工具和设备的便捷性取决于电池能否实现快速高效充电。电池充电解决方案的设计人员必须考虑所需的功率水平和工作电压,精心选择最佳的拓扑。此外,设计人员为设计选择的器件必须能够满足应用的性能要求。

安森美的产品组合涵盖广泛的低压、中压和高压功率分立器件,其中包括二极管、MOSFET、IGBT 等硅基器件。基于 SiC 的开关器件正日益受到青睐,因为它们具有更快的开关速度和出色的低损耗运行特性,从而能够在不牺牲性能的情况下提高功率密度。 借助安森美的芯片和封装技术,安森美的功率器件具有出色的质量和稳健性,能够帮助您超越设计目标。

从纺织到电气联接:看魏德米勒如何玩转工业界的 “变形记”?

1850 年,工业 1.0 浪潮正盛, Carl August Weidmüller在赖兴布兰德(Reichenbrand)创立魏德米勒纺织公司。轰鸣的蒸汽机、飞转的纺织机,让他轻松搭建起 “纺织帝国”。

当纺织机开始 “咳嗽”

19 世纪末,纺织街的热闹被焦虑取代。行业像累瘫的老汉,订单少、利润薄,同行们忙着 “缝缝补补” 时, Carl的儿子们接手公司后,盯着越转越慢的机器,突然好似听到了新的召唤:“该换赛道了!” —— 德国机械制造业的齿轮正飞速转动!

这决定一抛出,员工们炸开了锅:放着现成生意不做,跑去搞冷冰冰的金属加工?这不是赌命吗?

一枚按扣的 “逆袭”

魏德米勒家族赌的不是运气,是眼光。他们一头扎进金属领域,盯上毫不起眼的金属按扣。车间里火花四溅,失败的金属废料堆成小山,但他们偏要和一枚小按扣 “死磕”。无数次调试、改进,最终凭借实力,自主研发的按扣系统终于横空出世!这一系统,不仅革新了纽扣行业,还拿下了专利!

这枚小小的按扣,成了传统工艺与工业技术跨界的 “先锋”,老手艺撞上冲压机床,迸发 “工业联接” 的初代火花。它不仅让魏德米勒扎根机械制造圈,更悄悄埋下电气时代的 “超级彩蛋”。从纺织机到金属按扣,这场 “变形记” 证明:真正的商业强者,永远能在浪潮中找准新航向。

关于魏德米勒

作为经验丰富的工业联接专家,魏德米勒为全球客户和合作伙伴提供关于工业环境中的电力、信号和数据方面的产品、解决方案和服务。始创于1850 年的魏德米勒始终洞悉客户所在的行业和市场,也了解未来要面临的技术挑战。魏德米勒将由此根据客户的个性化需求继续开发可持续发展的创新型实用解决方案。魏德米勒将共同设定工业联接的标准。

自1994年进入中国市场以来,魏德米勒始终秉持“在中国,‘魏’中国”理念。魏德米勒在上海和苏州拥有两大卓越研发中心,专注于电子产品和电气联接技术的研发创新并拥有高度自动化、数字化的苏州生产基地。魏德米勒位于上海的亚太物流中心更能及时地响应客户及合作伙伴需求。在专注于传统行业需求的同时,围绕战略性新兴产业和未来产业,魏德米勒持续加大投入,赋能行业发展,助力更多客户及合作伙伴直面挑战,应对未来发展。

从工具到中枢:机器视觉如何穿越产业转型深水区

周期已变,逻辑需新。

机器视觉行业的“高速增长期”已然过去。下游投资趋缓、竞争格局收紧、方案落地难复制,曾被寄予厚望的“智能视觉”技术在不少场景里,反而成为部署和维护的“难点”。但我们始终相信,周期变化不是衰退的信号,而是技术、产品和产业组织方式重塑的起点,就像经济学中的康波周期,当下机器视觉乃至整个工业自动化都处于“新筑基期”。

正如海康机器人副总裁张文聪所言:“机器视觉行业的发展,正在从爆发式增长阶段进入到深水区,需要更长期主义的判断与能力准备。”他指出,从2000年机器视觉进入中国,到2012年前后的产业启动,再到2014年海康机器人正式入局,可以说赶上了国产化替代与应用爆发的“双轮驱动期。

而在5月13日,海康机器人在深圳举办的2025年机器视觉新品发布会为我们提供了一个新的观察样本。与其说这是一次产品发布会,不如说是一场关于“机器视觉产业未来方向”的深度探讨。从行业认知、技术布局,到生态思维与应用落地,海康机器人的战略变动值得行业共同思考。

一、机器视觉价值正重构,从制造工具走向产业中枢

当前,机器视觉正从感知部件转型为工业系统的智能前端。它不再只是被动执行某一固定任务的模块,而是贯穿产品从设计、制造、检测到流通全流程的感知与判断核心。

对制造业而言,机器视觉的重要性在于它已成为实现智能制造“四化”——数智化、柔性化、精益化、绿色化的关键技术。海康机器人副总裁张文聪指出:“视觉技术从0到1最重要的突破,不是图像分辨率的提升,而是它对生产系统结构的重塑能力。海康机器人强调视觉技术已从“检测段”向“控制段”延展,变成自动化决策的关键驱动。”

在机器人产业链中,视觉赋予了机器人更高的柔性与精准度。特别是在异形件上下料、焊接引导、多批次兼容等场景中,3D视觉系统与关节机器人协同,使得原本只能“编程执行”的机器人,逐步具备“感知调节”的能力。

值得注意的是,张文聪也提醒,视觉价值的释放不是一蹴而就的,需要系统化的产品能力、算法体系、工程交付与生态联动。否则,机器视觉最终仍旧停留在技术演示阶段,而非工业价值阶段。

工控网认为,机器视觉正从能力模块上升为生产逻辑的组织部分,其在制造系统中的角色正在发生质变。谁能将视觉能力嵌入到产业链的控制逻辑中,谁就拥有了未来制造的话语权。

二、破局之道,技术必须走向系统深水区

我们先来看一组数据,2014年,全行业工业相机出货量仅50万台,国产化率不到20%;而到了2024年,整体市场出货量已达250万台,国产化率超过75%,其中海康机器人占据近一半。

可以看出,海康机器人依然保持行业领先,但是作为机器视觉头部企业的海康机器人本次发布会给我们最大的感受是要“变”。那么,为什么它要“变”?

再来看一组数据,近三年,机器视觉行业增速明显放缓。2021年行业增速一度超过40%,但到2023年仅有8%左右,2024年仍呈下滑趋势。而且,叠加当下经济结构的调整和下游新能源、纺织、石油化工等产业升级的阵痛,市场增量增速较慢,竞争反而聚焦于存量市场,这也是市场竞争愈发激烈的核心原因,这种背景下,企业的战略转型已非选择题,而是生存必答题。

伴随行业快速成长而来的“结构性”挑战早已显现:客户需求不断精细化,项目可复制性差、实施周期长、整体交付成本高。机器视觉行业不缺方案,不缺演示,不缺客户,但缺的是大规模工程化复制的能力。

此次发布会,海康机器人多位产品线负责人从不同维度交出了他们的“破局之道”。

海康机器人标准产品线总监张振华在演讲中表示:“进化,永不足够。相机不能只是‘能用’,还要‘好用’、‘即用’、‘多场景适配’。”在他带来的第三代工业相机CT系列中,我们看到的不仅是带宽、功耗、图像质量等参数升级,更是一次从单一产品向平台化系列的跃升——Mini、Base、Pro、Max不同版本对应不同防护等级、镜头控制、接口集成能力,配合ISP模块和温控策略优化,真正实现从硬件结构到应用层的全面适应。

另外,海康机器人智能产品线总监呼志刚所主导的AI战略,也体现出从技术突破走向工程落地的思维。工业视觉对AI的真实诉求,从不是炫技,而是高效、可靠、低成本的部署与迭代。他提出:“深度学习不是万能,但大模型+边缘学习可以组合出更接地气的能力。”在通用识别任务上,海康机器人基于Transformer架构打造的大模型体系,已实现OCR、读码等任务的开箱即用;在多变场景下,边缘学习技术可利用极少样本快速在现场端完成训练与优化。

更关键的是,海康机器人还打造了一整套从数据采集、标注、训练、模型转换到推理部署的AI全流程平台体系。这不仅降低了AI使用门槛,更实现了模型迁移、数据闭环与平台复用的三重价值,使工业AI可扩展性与经济性并重。

可见,工业视觉进入工程化竞争阶段,单点性能已不再是核心竞争力,真正决定项目成败的,是系统的“部署效率、调试便捷性、维护成本与方案复制力”。AI需要平台化工具链,3D则需要全链条交付体系。两者殊途同归,目标都是把难活做简单,把复杂变可复制。

在3D视觉领域,海康机器人3D产品线总监王春茂展示了从“可用”向“可部署、可复制”转变的路线图。比如新一代Ultra系列立体相机,在5MP分辨率下兼顾视野与深度精度,专为电芯抓取、汽配件测量等兼具大面幅与精度要求的场景设计;焊接专用相机DPS250P则集成电动翻盖机构,自带控制逻辑、无需外设气管,大幅提升了3D系统在复杂工况下的部署便利性与可靠性。

不仅是硬件优化,海康的RP机器人视觉引导平台也在软件层面完成“算子化+可视化”升级,从点云处理、轨迹规划、位姿融合到仿真验证,实现了3D系统的工程部署模块化拼装,大幅降低项目交付周期。

从这组立体的产品演进中可以看到,海康机器人选择的路径不是性能堆叠,而是系统能力打磨,不是“更高更强”,而是“更稳更快更易用”。同时,笔者认为,真正突破行业“同质化竞争”的,不是把相机做得更贵,而是把复杂方案做得更可复制。海康机器人在AI、3D、标准产品上的系统性打磨,是一种面向未来的工程规模思维,而非传统产品思维。

三、生态协同,是穿越周期的核心“基础设施”

技术演进能推动阶段性突破,而生态协同能力,则决定工业企业、尤其是头部企业能否持续穿越产业周期。这在机器视觉行业尤为重要,因为这一领域不仅跨设备、跨算法,更横跨行业、行业间差异巨大,碎片化与复杂性并存。

对此,海康机器人选择用开放平台思维构建生态。在软硬件体系之外,逐步搭建“平台-开发者-用户-场景-教育”的多层连接网络。

呼志刚提到,海康机器人内部已构建出“VM算法平台 + AI训练平台 + 智能硬件”的生态闭环,用户既可以使用深度优化的视觉算子,也可按需接入大模型能力,最终实现“应用开发→模型部署→场景迭代”的低成本闭环。而在开发者端,海康机器人通过VM的可视化流程图、智能助手、模块化封装等机制,使得非算法工程师也能快速上手,极大拓宽了生态触达深度。

更具示范意义的,是海康机器人在产教融合与头部用户共建方向的深入布局。“启智杯”机器视觉设计大赛,连接了高校、研究所、工程应用单位,形成了视觉技术从教育、研发到产业的完整生态链路;而与长安汽车联合打造的工业AI创新中心,已在焊装、冲压、电池线、总装等多个产线全面部署,打通了视觉+机器人+平台系统的闭环体系,正成为行业参考模板。

当然,由于需求的快速变化,碎片化的工业场景愈来愈多,而“生态力”将决定碎片化下的“扩展力”。机器视觉企业能把技术变成平台,把平台连接用户,把用户反哺产品的企业,才能真正跨越产业周期的起伏,成为产业变革的组织者。对此,张文聪表示:“生态不是锦上添花,而是系统复制的起点。我们更愿意做能力的‘分享者’,而不是应用的‘垄断者’。”

工控网点评:视觉系统企业,正在走向产业组织型角色

观察海康机器人的这次发布会,我们看到的不是单点突破,也不仅是某个相机或平台的新技术,而是一种组织复杂性的能力、一种应对系统变化的路径构建。

当技术红利渐趋平缓,产品竞争走向饱和,机器视觉企业若仍停留在“相机性能”“算法精度”“部署数量”的浅层逻辑中,终将陷于“项目型增长陷阱”。

相反,像海康机器人这样,从产品到平台再到生态进行全栈式系统布局的头部企业,已经开始向产业组织者身份转型。他们不只是提供“好用的产品”,更在构建“好复制的能力”“好合作的生态”,最终让机器视觉成为产业智造的基础设施。

而这,正是机器视觉进入下一个周期的关键拐点。

突破汽车与工业应用瓶颈,TDK重塑多传感器融合生态

在制造业加速迈向智能化、高效化的关键进程中,TDK作为全球领先的电子元件及解决方案供应商,近期在慕尼黑上海电子展2025上展示了其一系列前沿技术与产品。这些创新成果不仅展现了TDK在电子元件领域的深厚技术底蕴,同时也为新能源汽车、消费电子、工业自动化等关键行业的升级转型提供了强大的支持。

助力智能生产:智能工厂设备维护的预测性监测

在智能工厂的构建中,设备的高效运行和稳定维护是保障生产效率和产品质量的关键环节。然而,传统的事后维护模式往往导致设备突发故障,不仅会造成巨大的经济损失,还可能影响整个生产流程的连续性。据统计,设备突发故障可能导致企业每年损失数百万甚至数千万的维修费用和停产损失。为了克服这一难题,预测性维护技术应运而生,而 TDK 的边缘状态基准监测(CbM)解决方案正是这一领域的佼佼者。

TDK 的边缘状态基准监测(CbM)解决方案通过部署无线震动传感器和温度传感器,实时地对设备状态进行监控,从而实现了对设备运行状态的实时监测和精确诊断。这一解决方案的优势不仅体现在数据采集和传输的高效性上,更在于其强大的边缘计算能力。CbM 解决方案的算法运行在传感器的边缘计算上,这不仅有效保护了客户的数据安全,还能够迅速做出反应和判断,及时发出警报信息,为工厂提供充足的时间进行预防性维护,从而最大程度地减少设备故障带来的损失。

此外,TDK 提供的是一套完整的交钥匙解决方案,涵盖了软件平台、机器学习平台以及 node 硬件和 AI gateway 等多个方面,能够根据工厂的实际需求进行灵活定制。无论是大型设备还是小型装置,CbM 解决方案都能够通过合理配置传感器的数量和位置,实现对设备运行状态的全面监测,为智能工厂的稳定运行保驾护航,推动制造业向智能化、高效化方向迈进。

赋能绿色出行:新能源汽车热管理的创新方案

随着工业自动化技术的持续发展,传感器的应用范围亦在不断扩展和深化。在工业自动化系统中扮演关键角色的传感器技术,亦为其他应用领域提供了宝贵的参考与启示,特别是在新能源汽车领域,其展现出显著的协同效应和发展潜力。

现今,全球汽车产业正处于前所未有的转型期,新能源汽车如雨后春笋般涌现,并逐渐占据市场的重要份额。在这一大趋势下,汽车的热管理技术也面临着全新的挑战与机遇。传统燃油汽车通常借助发动机余热实现制热功能,而新能源汽车因缺少发动机这一部件,普遍采用 PTC 加热技术,这一技术转变让新能源汽车在冬季面临严峻考验,其续航里程可能缩减 30% 至 50%。如何实现高效制热同时避免电池电量的过度消耗,已成为新能源汽车发展道路上亟待解决的难题。

TDK 顺势推出热泵系统专用温度与压力传感器,堪称新能源车热管理领域的“破局利器”。该热泵系统基于热交换原理,借助压缩机与电磁膨胀阀协同作业,实现制冷制热一体化,效率远超传统空调系统。特别值得一提的是,TDK 的温度压力集成传感器巧妙整合了冷媒温度与压力测量功能,不仅减少传感器安装位置,优化系统布局,更显著缩小系统尺寸,为新能源车热管理系统树立全新标杆。

这种技术突破不仅在新能源汽车热管理领域展现出关键作用,更彰显了 TDK 在应对不同应用场景下的技术实力与创新能力。以热泵系统专用温度与压力传感器为代表的产品,不仅显著提升了新能源汽车的能源效率,降低了对电池电量的依赖,为驾驶者提供了更为经济和环保的驾驶体验,同时也为 TDK 在AIoT时代的绿色技术战略奠定了坚实基础。

领航技术升级:自旋忆阻器的低功耗突破

随着工业自动化和 AI 技术的快速发展,设备的智能化和互联程度不断加深,功耗问题逐渐成为制约系统性能和效率的关键瓶颈。在智能工厂中,大量传感器和监测设备的应用,以及物联网技术的发展,使得数据处理和传输的功耗挑战日益严峻。

为攻克这一难题,TDK 研发出自旋忆阻器——Spin-Memristor,为降低 AI 运算功耗带来了全新的解决方案。自旋忆阻器基于最新磁阻效应原理,结合 TDK 在 HDD 磁头和磁性传感器方面的丰富经验,兼具磁体的数据保持性和可控性,能够以更简单的电路形式实现更低能耗的 AI 运算。与传统 GPU 相比,其功耗大幅降低,有望减少 100 倍以上的功耗。这一突破不仅显著降低了 AI 运算的能耗,还为设备的小型化和高性能化提供了可能,使得 AI 技术能够更广泛地应用于移动设备、物联网设备以及边缘计算等领域,极大地拓展了 AI 的应用场景和市场潜力。

目前,自旋忆阻器的研发已取得显著进展,正处于从实验室走向实际应用的关键阶段。TDK 正与法国 CEA 以及日本东北大学等顶尖科研机构合作,预计在一年多时间内实现产品的落地。随着自旋忆阻器的逐步商用化,其有望在汽车、手机以及工业自动化等领域得到广泛应用,为这些行业的智能化升级和技术创新提供强有力的支持,引领新一轮的技术变革。

TDK 在慕尼黑上海电子展2025上所展示的众多前沿技术与解决方案,横跨汽车、工业、消费电子与医疗等关键领域,从热泵系统传感器,到边缘状态监测方案等,无一不彰显其在技术创新与行业痛点攻克上的强大实力。这些成果不仅解决了当下制造业面临的能效、精度、智能化等现实问题,更为未来制造业向高效、智能、可持续方向发展指明了道路。在智能化浪潮席卷全球的当下,TDK 凭借其深厚的技术底蕴、敏锐的市场洞察与果敢的前瞻布局,已成为制造业转型升级的核心驱动力。其持续推出的技术革新,将引领制造业不断突破边界,迈向更加广阔的智能化新纪元。

推荐一款可快速精准定位气体泄漏与设备异响的声学成像仪?

随着工业智能化升级,传统检漏方式(如肥皂水涂抹、人工听诊)因效率低、盲区大、安全隐患多等问题,已难以满足现代工厂需求。推荐Fluke ii1020C声学成像仪,它可快速精准定位气体泄漏与设备异响。

1. 202传感器阵列,构建声学CT

设备内置202个高精度MEMS麦克风,这些麦克风如同敏锐的 “耳朵”,能同步收音。搭配先进算法,可对声音进行精准分析处理,从而精准定位问题点,就像是给工厂的各类设备和管道做了个精细的 CT 扫描,再微小的异常声音都逃不过它的 “捕捉”。

2.SoundSight™声像转换技术

SoundSight 技术是 Fluke ii1020C 的一大亮点,该技术可以把声波转换成声像图。设备运行时,它将捕捉到的泄漏或局部放电等产生的声波转化为直观可视化图像,工作人员能在 7 英寸的 LCD 触摸屏上清晰看到问题点位置,就像给问题点贴上了 “标签”,能有效提高检测效率和准确性。

3. 智能噪声分离系统

工厂车间环境嘈杂,各种机器运转声交织,严重干扰检测。Fluke ii1020C 可智能过滤车间噪音。它能从复杂背景噪音中提取出有用声音信号,让检测人员专注于目标声音,精准锁定问题根源。

4.10秒成像,120米远程定位

除功能强大外,Fluke ii1020C 还能 10 秒生成热图,快速直观呈现检测区域情况。最远能在 120 米外锁定问题点,对于大型工厂、大面积检测区域,无需工作人员近距离接触,站在安全距离外就能完成检测,既保障人员安全,又提升检测效率。

5.多场景覆盖,应用场景广泛

除检测气体泄漏外,Fluke ii1020C 还可用于电气设备的局部放电检测,提前发现潜在电气故障隐患,预防事故发生;在产品研发和生产中的气密性检测环节,能助力企业把控产品质量。

6. 成本革命:年省数十万运维费用

使用 Fluke ii1020C 在节省电费和人工方面效果显著,省下的电费半年左右、人工费约一年即可回本,长期使用可大幅节省检测费用。

重新定义工业检测的性价比边界,Fluke ii1020C可为智能工厂提供可量化的降本增效方案。

京东工业与浙江维派达成战略合作 打造包装设备行业数智供应链发展标杆

近日,中国领先的包装设备企业浙江维派包装设备有限公司(以下简称浙江维派)与京东集团旗下工业供应链技术与服务企业京东工业签署战略合作协议,双方将深化电商合作伙伴关系,通过强强联合协同发展,共同拓展市场,全面提升客户采购体验,联手打造包装设备行业数智供应链发展标杆,促进行业的数智化转型升级。

浙江维派包装设备有限公司由中国智能包装装备系统领域的龙头企业、国内最大的整套包装生产线解决方案供应商永创智能和Youngsun Pack Germany GmbH共同投资设立,其手持捆扎工具系列产品产销量多年来已经稳居全球第一,全球行业占有率70%左右,国内占比80%左右,多项创新性产品成为中国和全球的标杆。

京东工业长期服务工业制造领域供应链数智化转型,已成为中国领先的工业供应链技术与服务解决方案提供商,具备扎实完整的数字化基础设施能力、先进的供应链技术能力和成熟的运营经验。京东五金城是京东集团面向中小企业和个人用户的一站式工业品采购与服务平台,近年来,京东五金城持续通过“增商拓品、自营入仓”等举措持续提升平台布局与专业能力建设,成为中国最大的五金工业品数字采购服务平台之一。

近年来,受市场需求升级和技术进步的多重因素驱动,我国包装设备行业迎来了快速的发展期,智能化和自动化不断提升,客户对个性化和定制化产品的需求不断增加,新型包装设备显著提高了生产效率和包装质量,已成为生产企业降本增效、优化工艺和实现大规模生产的关键要素之一。

基于对产品服务和服务体验的共同追求,2024年,浙江维派与京东工业建立合作,在京东五金城开设维派京东自营旗舰店,并陆续开通了品牌旗舰店与专卖、专营店,开店至今,核心品类电动打包机、封口机销售保持高速增长,2025年4月,京东五金城浙江维派自营旗舰店环比销售额增长达150%。

此次深化战略合作,双方计划持续在渠道打通、自营入仓等环节深化合作,进一步推动业务的持续增长。京东工业将继续为浙江维派开放京东五金城、工品汇、大型企业客户采购平台、零售门店等全渠道资源,通过“一品多端”的精细化供应链模式帮助浙江维派覆盖更多场景和客户群体,拓展更多大型客户和中小企业,进一步提升市场渗透率,共同打造线上电动打包机品牌第一名。同时,双方也将推动更多标准化产品入京东仓,为客户带来更高效、更便捷的采购体验。当用户发起采购需求后,系统会自动匹配距离交付地点最近的仓库进行发货,由京东物流送货上门,可实现211(当日达或次日达)时效。对于浙江维派而言,此举不仅能够进一步提升供应链响应速度和客户满意度,也能有效减少自身的仓储成本、物流成本和管理压力。

浙江维派负责人表示,京东工业在工业供应链领域的技术与服务能力有目共睹,此次战略合作是浙江维派深化线上布局、提升客户服务体验的重要一步。我们期待通过京东的全渠道资源和数智化供应链能力,进一步扩大市场影响力,为更多客户提供高效、可靠的包装设备解决方案。未来,浙江维派将继续以技术创新为驱动,与京东工业共同探索行业数智化升级的新路径,推动包装设备行业的高质量发展。

京东工业相关负责人表示,包装设计及产品是现代工业生产与流通的重要基础,是制造业降本增效的重要环节,此次与浙江维派的战略合作,是京东工业强化包装设备产品与服务能力的重要布局。京东工业将携手浙江维派,为客户提供“又好又便宜”的产品价格服务体验的同时,共同把握技术的不断进步和市场的持续变化,以专业可信赖的数智供应链技术与服务提高包装设备行业产业链协同和供应链一体化水平,助力行业转型升级与客户降本增效。

转动未来:ABB电机与发电机以“零碳”驱动绿色新程

4月8日,上海ABB电机与发电机工厂迎来了一场以“双庆同行定初心,零碳制造转不息”为主题的工厂媒体开放日活动,以此庆祝ABB电机与发电机在华两家企业(ABB高压电机有限公司与上海ABB电机有限公司)成立二十与三十周年。这一节点不仅是ABB深耕中国市场的里程碑,更是其以技术创新和零碳制造助力中国工业绿色转型的坚定承诺。在中国提出“双碳”目标、全球能源转型加速的背景下,ABB如何通过高效电机技术与本土化战略,为中国工业注入绿色动力?这场活动给出了答案。

“本土研发+场景适配”,双轮驱动能源转型

“在中国,为中国”,这句ABB反复强调的战略口号,贯穿了其在中国市场的多年深耕历程。从技术引进到本土化创新,ABB在中国的每一步都紧扣中国工业发展的脉搏。

自进入中国市场以来,ABB电机已广泛应用于重工、轻工等主要工业领域。通过深耕行业应用,ABB不仅提供专属的电机解决方案,还针对中国绿色转型和“双碳”目标的需求,专注于高能效电机的研发。近年来,ABB不断推出针对水、船舶、食品、暖通空调等多个行业的高效电机方案,帮助客户显著降低能源消耗和生产成本。

“ABB始终致力于通过创新技术助力企业实现节能增效。”ABB中国IEC低压电机本地业务单元负责人罗辉指出,“我们持续在中国投入研发人员和工程人员,通过创新和行业深耕,向高能效转型,不断挑战更高能效、更高性能的电机产品,助力中国的能源转型需求以及工业升级的需求。”

这种技术创新不仅体现在产品性能的提升上,更体现在对行业需求的深刻理解中。在不断拓展技术边界和应用范围的同时,ABB正以更全面、更深入的方式,推动中国工业向高效、绿色方向迈进。正如ABB大电机与发电机业务单元亚太区负责人杨文广在访谈中所言:“我们已构建起覆盖研发、生产及服务的全价值链体系,推出适配中国市场的各类高压电机及永磁轴带发电机等创新产品。并在工业能效、船舶动力等领域实现规模化应用。”

此外,为满足中国细分市场的多样化需求,2021年,ABB发起”蛟龙”项目,这支完全由中国本土研发团队主导的创新工程,诞生了M2QA、M2BAF等适配中国工业场景的低压电机产品线。今年,ABB响应我国对高能效电机的紧迫需求,针对食品、水处理、暖通空调及石油化工行业,推出全新升级至一级超高效 (IE5)水平的M2QA-FB、M2BAF、M2JAX电机。这种“技术本地化+场景适配”的双轮驱动模式,正在成为ABB持续深耕中国市场的核心竞争力。

左起分别为ABB电机与发电机业务中国区市场与销售负责人张建刚、ABB大电机与发电机业务单元亚太区负责人杨文广、ABB中国IEC低压电机本地业务单元负责人罗辉

零碳标杆:可持续发展的“方法论输出”

在工业绿色转型的大背景下,电机作为工业领域的核心动力设备,其节能增效贯穿于整个产品的生命周期。ABB通过系统性工程的方法,在电机和发电机的全生命周期中落实可持续发展理念,帮助客户实现降本增效。

杨文广阐述道,ABB从设计阶段就选用低能耗材料,生产过程中实施环保评估,运行过程中确保高效稳定,并通过ABB Ability™数字化系统优化运行效率,最终帮助客户实现更加精益、绿色和可持续的发展。

在帮助客户实现绿色能源转型和可持续发展的同时,ABB以2030年实现自身净零排放为目标,通过采用可再生能源发电、用ABB的高效电机替换旧电机等举措,实现自身的可持续发展。据悉,ABB电机与发电机两座工厂均被上海市经济和信息化委员会评选为“零碳标杆工厂”。这一荣誉不仅是对ABB环保实践的认可,更为工业领域绿色转型提供了切实可行的路径。

IE5与IE6的能效革命,定义行业新标杆

在“双碳”目标的政策倒逼下,中国工业领域的电机能效升级已进入深水区。根据《绿色低碳转型产业指导目录(2024年版)》要求,重点能耗行业必须将最低能效标准提升至IE4等级。据罗辉介绍,ABB此次推出的IE6超高能效电机,不仅将能效提升至比IE5高出15%~20%的水平,更通过与IE3电机尺寸兼容的设计,实现了对传统设备的无缝替换。

罗辉指出,IE6电机的推出并非要淘汰现有产品线,而是为高耗能行业提供了更具经济性的升级路径。不同场景的电机,不同功耗有不同适用性的需求。ABB会始终秉承从IE3一直到IE5或者IE6,甚至以后推出更高能效电机的使用,适配不同类负载、不同类客户、不同耗能客户的适配需求。

值得关注的是,ABB并未将IE6视为技术终点,并将通过在材料科学和制造工艺上的持续投入,在探索更高能效等级的可能性。

创新永续,共筑零碳未来

从零碳工厂的示范效应,到IE6电机的技术突破,再到全生命周期的系统解决方案,ABB正在为中国工业的绿色转型提供可复制的路径和可借鉴的样本。

当被问及中国市场对ABB全球布局的意义时,ABB电机与发电机业务中国区市场与销售负责人张建刚指出,ABB的愿景、产品组合和可持续发展战略与中国“十四五”规划高度契合。中国作为ABB全球第二大市场,不仅是其技术创新的策源地,更是其全球布局的重要一环。随着中国企业在生产能效和可持续发展方面的全球领先地位日益凸显,ABB通过持续的研发投入和技术创新,确保产品与解决方案更好地适应中国市场需求。

同时,随着越来越多的中国企业“出海”,ABB电机与发电机业务正助力这些企业在海外市场获得更可靠的产品和服务支持。这种双向赋能不仅巩固了ABB在中国市场的领先地位,也为其全球业务注入了新的活力。

在净零排放的全球赛道上,ABB始终与中国同行,以创新之力,驱动绿色高效的新工业时代。

从芯片到系统,ADI如何用系统化创新重构工业自动化技术路径?

在工业4.0与智能制造深入推进的当下,工控现场的技术需求早已从“单点突破”演进为“系统协同”。如何在保障精度与可靠性的同时,实现模块化部署、快速开发与工程闭环,成为芯片厂商转型系统级解决方案提供者的关键考验。

在近日的2025慕尼黑电子展现场,ADI以一系列围绕感知、驱动、通信与测量的创新成果,向行业展示了其在工业自动化领域的技术深度与系统广度。工控网注意到,ADI此次发布的核心方案不仅体现了技术能力的集成化趋势,更透露出其战略重心正从“芯片性能”迈向“现场解决”层面的深度转型。

感知与驱动的闭环构建,瞄准“断电即失控”这一老大难问题

在智能机器人与运动控制日益复杂的工业现场,传统传感器系统面临“精度不足、断电丢位、控制不稳”等多重挑战。工控网认为,ADI此次展出的ADMT4000角度及多圈位置编码器,正是针对这些行业痛点推出的系统级创新产品。

ADI中国区工业市场总监蔡振宇表示,ADMT4000采用双磁传感器设计,正交90度排列,使角度检测精度达到±0.25°,并通过电磁效应实现“断电记忆”功能,最多可记录46圈旋转数据,保障机器人在断电后依然可定位至精确角度,无需重新标定。这项无源记忆技术的核心在于“寄存器在磁场变化中自触发写入”,摆脱了对电池和备用电源的依赖。

同时,蔡振宇指出,该芯片还可搭配激光测距传感器,实现角度+距离的双重实时感知,为协作机器人、关节臂和智能移动平台提供更稳定的状态识别能力。对此,在工业拓展的角度来看,我们认为这种“双冗余感知+断电保护”的策略,为工业机器人稳定运行与边缘智能控制提供了可复制的感知范式。

在驱动端,ADI展示了TMCM-1290步进电机控制模块及MAX22216电磁阀驱动芯片,构建起一条自感知至执行的完整闭环路径。

蔡振宇表示,TMCM-1290集成了StealthChop2静音技术,搭配八点轨迹正弦波规划算法,在液体搬运等对轨迹平稳性要求极高的场景中,展现出优异性能;而MAX22216支持4通道3A半桥输出,满足多电磁阀并发控制需求,极大提升夹持动作的精度与稳定性。他还透露,ADI正开发下一代集成FOC算法、功率模块与预驱动功能于一体的单芯片驱动方案,面向人形机器人关节控制等未来高集成应用。

工控网认为,ADI将步进电机、功率模块与控制算法集成于一体,代表了“控制即芯片”的演进方向。这不仅优化了设计效率,更显著降低了多供应链集成所带来的不确定性风险。在当前“人形机器人”“柔性抓取系统”等场景日益丰富的背景下,软硬解耦再重构的趋势愈发明显。SoC级驱动方案的落地,将真正加速边缘控制能力向下沉延展,推动工业机器人迈入“即插即控”的实用新阶段。

从测量精度到产线效率,ADI打造“交钥匙”工业测量生态

自动化传感器的挑战,除了精度,更在于批量部署过程中的标定效率与一致性控制。本次展会,ADI重点展示了MAX40109压力传感器芯片与配套的384通道工厂校准平台,构建起从前端感知到产线部署的一站式校准方案。

蔡振宇指出,MAX40109集成AFE与可编程增益放大器,能直接输出数字信号,且内置多次可编程存储器,支持温度补偿与校准数据永久保存。搭配ADI自研的高并发校准平台,每轮可支持12个插槽、总共384通道同时进行压力标定,其效率相比传统单颗标定方案提升数十倍。

可以看出,ADI不只是提供高性能芯片,更通过“芯片+平台”组合降低了客户的系统集成门槛,尤其适用于石化、能源等高可靠性领域,帮助客户以工程视角解决“规模应用难”的技术瓶颈。

在高端测量系统领域,ADI则以模块化策略切入LCR测试、射频分析及电源信号生成等环节,体现出其在仪器仪表行业的深度积累。

ADI仪器仪表事业部高级市场经理姜海涛介绍,ADI的8端口VNA系统基于ADL5960/5961射频前端芯片,覆盖10MHz–20GHz频段,采用FMC模块设计,可灵活对接客户自有处理平台,适用于高频PCB、多通道IC并行测试等场景。

针对中小仪器厂商面临的研发周期与成本压力,姜海涛指出:“ADI提供从芯片、模块、评估板到生产文件授权的完整模式,帮助客户在6~8个月内快速量产设备。”

另外,ADI中国区电源业务高级市场经理黄庆义介绍了基于LT8440的以太网APL温度变送器方案,通过三重限流和双重容错设计满足APL本安标准。该电源芯片还能智能功率管理:低于18.5V时自动限功率,高于则限电流不超35mA,保障高危环境下稳定运行。

随着工业现场对“安全即合规”的要求愈加严格,电源系统的设计已不再是单点功能问题,而是整体系统设计合规性的关键起点。

从机器人感知系统、智能电机驱动,到传感器批量标定平台、高端测量与仪器方案,再到电源和通信集成模块,ADI正在构建一条完整的“工业自动化技术基础设施”路径。

这不仅是芯片层面的技术演进,更是一种围绕工程落地、系统部署、现场可靠性的全栈式战略布局。

工控网总结认为,随着工业场景复杂度提升、客户对交钥匙方案与快速部署的需求激增,ADI这种“产品+平台+生态”的三维发展模式,将为行业提供更高质量、更具系统性的自动化解决方案,真正实现“从实验室走向车间,从芯片走向工厂”。

增强自主移动机器人的安全性

如今,机器人已引入工业设施,用于帮助提高生产力,提升效率。在工业 4.0 向工业 5.0 过渡的进程中,工业制造商一直在积极利用人工智能等先进技术,努力提高竞争力,同时聚焦以人为本的策略和可持续发展。企业为了追求更高的效率和质量,纷纷寻求增强人机交互,这一趋势大大促进了自主移动机器人 (AMR) 的广泛应用。

AMR 需要综合的软硬件系统,才能与现代制造或仓储设施中的操作员协同工作。机器人会产生较大的冲击力且移动速度较快,因此可能会带来一定的风险,例如在意外碰撞中导致工人受伤。我们必须谨慎管控此类风险,不仅要制定相关的操作流程,还要注重机器人本身的设计。

如何设计出能安全有效地与人类协作的 AMR 系统,需要考虑哪些关键要素?本文进行了探讨。我们将分析安森美 (onsemi) 的先进解决方案如何作为 AMR 子系统的基本构建模块,为设计人员提供了既提高生产力又不影响安全性的有力工具。

自动化与人类并肩成长

工业机器人的广泛应用始于 20 世纪 60 年代的计算机时代。过去二十年来,数字技术进步催生了能够在复杂环境中导航并与团队合作完成任务的协作型移动机器人。

随着工业自动化从工业 4.0 向工业 5.0 发展,人机交互水平将进一步推动对 AMR 的需求。

AMR 成本效益高、易于部署,并且可以与操作员协同工作,实现比单独工作更好的效果。例如,协作机器人在速度、准确性和一致性上表现出色,成为焊接和装配线工作等重复性任务的理想选择,从而使工人可以专注于需要更高认知技能的更复杂任务。

传统的固定机器人可以与人物理分隔开来,以防止人员受伤,在引入了共享工作空间的概念后,新的挑战随之而来。AMR 必须能够感知突如其来的外力并在必要时快速停止运动。尽管在工作场所与人和物体发生碰撞难以避免,但机器人必须能够减少冲击以防止人员受伤和物品损坏。对此,机器人设计师可以利用传感技术和视觉系统的进步来克服这些挑战,并将机器人的力量和精度与人的创造性问题解决能力更紧密地结合起来。

AMR 中的关键子系统

AMR 使用多个传感器、人工智能和先进算法与环境交互,从而做出决策、检测障碍物并与操作员和其他机器安全协作。

下方的功能框图(图 2)展示了 AMR 系统的典型设计,其中的基本子系统包括运动控制、传感、照明、电源、充电及通信。

在本文中,我们将重点关注传感、电机控制和照明子系统。

传感子系统

传感器使机器人能够适应所在的操作环境,并根据实时数据做出决策。传感器有多种类型,包括成像、超声波、红外、电感和惯性传感器,旨在增强机器人的导航能力和安全性。为应对装载坡道等复杂环境,可能需要用到多种不同类型的传感器,此时就需要通过传感器融合来合并多个传感器的数据。

安森美 AR0234CS 是一款先进的全局快门图像传感器,可生成非常清晰、锐利的数字图像。这款传感器经过优化,采用了创新的像素设计,能够以每秒 120 帧的速度准确、快速地捕捉移动场景,并在弱光和强光场景下产生清晰的低噪点图像。AR0234CS 能够捕获视频流和单帧,是 AMR 等广泛工业应用的理想选择。

AR0234C 只是安森美众多先进的传感器之一,安森美广泛的产品组合中还包括 ARRAYRDM-0112A20-QFN,这是一款用于单点 LiDAR 系统的准一站式解决方案。NCV75215 超声波传感器采用低成本的 ToF 测量技术,测量范围为 0.25 米至 4.5 米,是 AMR 应用的明智之选。

运动控制子系统

机器人必须能够进行重复且精确的运动。大多数运动部件(包括机械臂和牵引系统)都依赖于由复杂算法控制的无刷直流 (BLDC) 电机。通常,BLDC 由变频驱动器 (VFD) 控制,后者使用 MOSFET、IGBT、栅极驱动器和二极管等分立元件。功率集成模块 (PIM) 和智能功率模块 (IPM) 提供更高的集成度,减少了元器件数量并节省了空间。

安森美提供众多分立元件和模块,其中包括 NCD83591 电机驱动器,这是一款易于使用的 60 V 多用途三相栅极驱动器,具有高增益带宽电流检测放大器,非常适合机器人电机控制。这款栅极驱动器采用小型 QFN28(4×4 毫米)封装,具有高集成度,特别适合 BOM 整体优化。

安森美提供的电感式位置传感器 NCS3210 和 NCV77320,用于运动控制系统,以测量车轮或其他运动部件的旋转。

照明子系统

照明技术用于照亮通路,帮助 AMR 导航和操作,并通过发信号和指示灯来表明自身的状态和意图,从而与其他人员和设备进行通信。选择 LED 照明技术的原因在于它在亮度、色温和功耗方面的表现出色。LED 照明解决方案可以使用多种组件来构建,包括但不限于 LED 驱动器、降压或升压转换器和功率 MOSFET。

LED 控制器和驱动器组件负责监控 LED 内的电流,使 LED 发出特定强度和波长的光线。LED 驱动电路使用高边和低边功率 MOSFET 来导通或关断 LED 电流,并保护 LED 免受过压和过电流条件的影响,从而确保 LED 驱动电路的稳定性。NCV7685 具有 12 个线性可编程恒流源,使用相同的基准电压,支持 128 个不同的可调 PWM 占空比级别。这款线性 LED 驱动器用于 LED 的调节和控制,非常适合 AMR 和汽车应用。

安森美对机器人技术的全面支持

机器人应用日新月异,谁率先推出机器人创新解决方案,谁就有望获得丰厚回报。安森美深知企业客户在当前瞬息万变的市场中所面临的挑战,以我们深厚的技术能力和专业知识,为市场提供倾力支持。

安森美在传感和机器人技术方面具有领先优势,这得益于我们强大的全球基础设施,以及我们在设计、制造和解决方案工程方面的实力。我们广泛的产品组合中涵盖了各种技术,例如 BLDC 电机控制套件、电池充电和电源转换解决方案、传感器融合解决方案、通信解决方案和 LED 照明驱动器等。安森美在工业和汽车市场拥有深厚的知识,能够为客户提供系统级支持,同时为机器人系统提供灵活且可扩展的产品和解决方案。

结论

不同于以往与人分隔开的机器人,最新一代的机器人必须能够安全地与人协作并防止人员受伤和物品损坏。新一代机器人解决方案正在改变众多行业,包括制造业、电子商务、医疗卫生和运输业,这些行业面对巨大的竞争压力,必须在提高效率的同时,保障质量和安全不受影响。新一代灵活且可定制的机器人旨在与人一起协作,执行有精确度要求的重复性任务,帮助人转而专注于更高价值的活动。