前言

2025中國人形機器人生態大會演講實錄。

4月25日，中國科學院院士褚君浩在“2025中國人形機器人生態大會”上圍繞《人形機器人感知技術發展與應用》這一主題，展開了精彩報告。

報告主要分為四部分：智能時代與傳感器、MEMS傳感器、紅外傳感器、人形機器人與傳感器。以下為本次報告實錄，中國機器人網整理刪改：

智能時代與傳感器

智能時代有很多智能化系統，各類智能化系統的運行皆始于傳感器的信息捕捉。以動態感知場景為例，機器人完成撲球、打乒乓球等動作時，需通過傳感器捕獲目標位置與運動軌跡，經算法分析后驅動機械結構執行動作，這一過程與人通過五官感知、大腦決策、肢體反應的邏輯完全一致。

從應用維度看，傳感器已深度融入日常生活：手機的重力感應、汽車的碰撞監測、洗手間的自動出水裝置，均依賴光、聲、電磁等類型的傳感器實現功能。在專業領域，氣敏傳感器展現出超越生物感官的特性——基于聚合物熒光淬滅效應的探測器，可精準識別TNT分子，實驗中成功定位被嚴密封裝的炸藥，性能優于德國進口搜爆犬。此外，傳感器在遙感監測、醫療診斷、環境數據采集等領域的應用，為數字城市、智慧經濟及智能機器人提供了底層數據支撐。

傳感器通過實時感知與智能識別構建的“慧眼”，是人形機器人實現環境交互的核心前提。人形機器人必須要具備動態感知、智慧設備、自動反應三大重要技術水平，逐步實現智能化。

MEMS傳感器

MEMS（微機電系統）傳感器是一類基于硅材料微米級工藝的關鍵器件，通過光、熱、聲、力、流體流動、共振、磁場等多物理場交互實現感知功能。其工藝與集成電路相似，但采用專屬MEMS材料，具備微型化、集成化、智能化三大核心特性，廣泛應用于多領域場景。技術原理與典型類型如下：

紅外傳感器：通過捕捉紅外輻射引發的機械反應采集信號，例如加速度傳感器利用兩個初始電容值相等的電容器（C1、C2），當加速度作用導致電容極板位移時，C1與C2的差值可定量反映加速度大小。

氣體傳感器：基于氣體對特定波長光的吸收特性，通過管道內光束穿透氣體后的光譜變化，精準識別氣體成分。

壓力傳感器：利用壓電效應原理，如PVDF材料受壓時產生電流信號，可嵌入人體監測生理壓力，或集成于刀具感知切削力，形成“智能刀具”，優化智能制造流程。

MEMS壓力傳感器：應用范圍非常多，機器人植入MEMS壓力傳感器后，可對觸摸、按壓等外力作出動態響應，顯著提升人機交互的細膩度。用于人形機器人，將來也是大有可為。

紅外傳感器

紅外傳感器可擴大光的波長探測范圍，其材料主要有光熱型和光子型。光打到材料中產生電子移動形成電信號，需明確科學原理并實現技術極致化，以打造“慧眼”般的感知能力，實現全天候拍照、測溫等功能。如可見光與紅外光拍攝的照片不同，短波紅外可檢測出可見光下完好蘋果的內部壞損。

太赫茲高鐵安檢系統能透過衣物檢測物品，如將保溫杯藏于胸口可被精準識別；風云衛星借助紅外傳感器對大氣“CT掃描”，每15分鐘全球掃描一次，實現臺風位置、溫度等氣象數據的精準預報。

熱成像技術可通過溫度差異檢測冷水、熱水及電路短路隱患。巴黎圣母院火災中，中國搭載紅外熱像儀的大疆無人機精準定位火源并協助滅火，獲法方致謝。

譜像技術基于不同材料光譜差異（如水果、衣物光譜各不相同），通過建立數據庫實現識別。高光譜技術應用于衛星可分析地球表面礦物質成分，如監測北溪二號管道泄漏、嫦娥三號與火星探測器的光譜分析等。中國在光場耦合器件（金屬-半導體結構感知光信號）、極化增強器件（鐵電薄膜賦能智能設備自主響應指令）等傳感器領域處于領先水平，例如智能化設備“機械狗”可通過金屬鐵電半導體結構識別圖形并自主執行轉向、撲倒等動作。

人形機器人與傳感器

人工智能發展迅速，現有較高水平的人形機器人具備搬運物品、理解對話指令的能力，如按指令拿蘋果、整理物品等。網上可見打槍能力突出的機器人，其真實性有待驗證，而機器狗的發展已較為成熟。

人形機器人需與傳感器深度結合，其系統包含智能芯片、運動控制、操作模塊及環境感知模塊（各類傳感器），涉及敏感元件、微處理器、轉換器等組件，如力矩傳感器控制力矩，觸覺傳感器（壓阻型、壓容型）由上海大學開展較多研究，視覺傳感器（激光雷達、深度相機）市場規模龐大且應用關鍵，慣性傳感器（加速度傳感器、陀螺儀）用于運動測量。

人形機器人的核心架構為“感官識別—大腦分析—四肢行動”，需融合感知、分析、行動功能。當前發展趨勢是從單一功能向多功能、單智能向多智能演進，開發場景驅動的“動作+對話”一體化機器人，應用于服務（家務、教育、醫療，可對接ChatGPT）、特殊場景（消防、交通指揮、值班、駕駛）等領域。其中，消防機器人若配備紅外視覺與防火材料，可替代人類執行高危任務。智能化人形機器人的核心在于傳感器，“感知—分析—行動”的集成融合是未來重要發展方向。

更多詳情請查看：

免責聲明

文章來源：中國機器人網??????

凡資訊來源注明為其他媒體來源的信息，均為轉載自其他媒體，并不代表本網贊同其觀點，也不代表本網對其真實性負責，轉載請聯系原出處。您若對該文章內容有任何疑問或質疑，請立即與后臺小編聯系，平臺將迅速給您回應并做處理。注明本公司原創內容，轉載與商務合作請聯系慕老師159 0176 7989（微信同號）。