新型人形机器人学会像人类一样感知世界
精密的传感器与投影设备正推动人形机器人自然融入家庭与工作场所。
这不仅意味着要拥有类似人类的骨骼结构并能双足行走，更要求其具备类人的行为方式：拥有媲美人类的触觉与视觉，能够像人类一样在复杂环境中穿行，甚至建立情感连接。
在将人类级感知力赋予人形机器人的过程中，来自艾迈斯欧司朗的数字光电技术发挥着关键作用。根据Yole Group发布的《2026年市场与技术趋势报告》，这种“感知觉醒”正是驱动人形机器人市场规模从2025年的6亿美元增长至2035年预测的510亿美元的核心因素。Yole的报告指出，工业和物流是人形机器人率先落地应用的领域；同时，它们也开始进入导购等专业服务场景，并在核电站巡检等危险环境中大显身手。消费级应用将是机器人最后攻克的高地，正如Yole所强调：“在涉及广泛人机交互的场景中，人形机器人实现稳定、可预测运行的能力仍有待提升。”
人类的优势：灵巧、机动与感知力
由传统机器人技术驱动的自动化，已经在工厂、仓库和农场等场景中带来了产出与效率的巨大提升。这些场所非常适合自动导引车（AGV）等移动机器人工作：地面平坦利于轮式行驶，人机作业区域划分明确，且自动化任务被严格限定在特定的设计范围内。
然而，这一代传统机器人技术仍无法触及绝大多数人类活动场景。家庭、医院等场所本质上是为人类打造的，而非针对轮式机器设计。要将自动化引入这些空间，机器人必须具备以下核心能力：
- 能够顺畅上下楼梯和台阶；
- 能在充满人群与家具等物体的密集空间中安全移动。例如，机器人面临的一大难题是：与人保持多远的距离，才不会让对方感到不适，或如何以恰到好处的力度接触人类；
- 能够使用专为人手设计的工具和物品。即便是拉开抽屉这一简单动作，也需要传感能力与运动控制的高精度协同。
人形机器人的终极愿景，正是无缝融入这些为人而建的空间，并在清洁、个人护理、物料搬运等多样化场景中释放自动化的巨大价值。
AI与机器学习技术正在让这一愿景加速变为现实。如今，人形机器人首次具备了执行认知任务的能力：识别物体、理解并执行复杂指令，以及响应自然语言。
由此，AI赋予了人形机器人类人的认知能力，而光学技术则使其能够在人类环境中高效运行，并以人们易于接受的方式自然融入其中。
数字光电技术助力先进传感与通信
正如热门视频中展示的舞蹈表演那样，人形机器人的基础运动难题已在很大程度上被攻克。但机器人不能仅仅停留在空旷舞台上的表演：要真正发挥实用价值，它们必须深入密集的人类生活空间，与人类协同共处，并完成那些对人类极为直观、对机器却极具挑战的技术动作——比如从餐桌上精准拿起一枚鸡蛋而不将其捏碎。
这意味着，人形机器人必须全面融合以下核心能力：
- 精准导航
- 敏锐触觉
- 多维视觉
- 实时沟通
- 灵活行动
这正是艾迈斯欧司朗数字光电技术与智能光学芯片的应用场景——它们既能在特定场景下实现独特功能，也可与视频摄像头、显示屏等传统设备形成优势互补。
在人形机器人导航领域，直接飞行时间（dToF）红外（IR）测距传感器能够精准测量物体距离，有效规避碰撞人群或物体。例如，最新推出的TMF8829 dToF传感器可生成48×32像素的周围空间“图像”，其分辨率足以清晰辨识椅子、桌子及人体等常见目标。
在最新的融合应用中，dToF传感器的测距数据可与视觉摄像头图像进行实时叠加，并传输至AI系统进行深度辨识。这使机器人能够构建出环境的三维地图，在与人及宠物保持安全距离的同时，规划出最佳行进路线。
此外，dToF传感器还能确保机器人在有人环境下安全地进行物体操控。相比传统视觉摄像头，dToF传感器成本更低，可广泛部署于手部等多个部位，实现近距离实时测距，防止由大功率电机驱动的肢体意外碰撞周围人或物。
触觉是另一项核心人类体验，而在人形机器人身上，触觉传感甚至能实现超越人类水平的感知精度与响应速度。
未来许多自动化任务（如食品制备）都需要经过精确校准的微小力度。为此，新型光学压力传感器提供了一种紧凑且稳妥的解决方案。这种全集成式的微型传感器模组可直接安装于机器人“皮肤”下方，能够检测小至1微米的微小形变，实现精准施力测量。只要材料表面能产生足够形变并反射近红外（NIR）光，即便是金属材质也能精准工作。
若安装于塑料等半透明表面材料下方，该传感器甚至能识别最远30厘米内的接近物体或基本手势。相比传统基于电阻、电容或压电的测力方案，光学检测方法更稳妥、可靠性更高，且更易于系统集成。
此外，由于外层表面材料无需任何电气连接，该方案抗电磁干扰（EMI）与静电放电（ESD）能力极强，整体更加安全。得益于小巧体积与出色可扩展性，光学压力传感器可无缝集成至机器人的每根手指中，大幅提升其触觉传感能力。
机器人制造商还可利用该传感器设计兼具美观与创新性的控制按键：其光学原理不仅便于清洁消毒，还能在恶劣环境或佩戴手套等特殊工况下稳定运行。
对于人类而言，视觉是感知世界的核心；而对人形机器人来说，这既要求其能够清晰“看见”，也需要自身具备“被看见”的交互能力。
在摄像头视觉感知的过程中，高品质光源的辅助至关重要。作为光电领域的领军企业，艾迈斯欧司朗可提供业内最齐全的可见光LED产品线，包括涵盖丰富波长与封装选项的白光及彩光发射器。配合环境光传感器，机器人的摄像头可根据环境光照强度进行自适应动态调节。
这不仅能使机器人具备媲美人类的视觉能力，借助专用的红外（非可见光）LED，其视觉敏锐度更能超越人眼极限。例如，结构光发射器可将点阵图案投射至目标表面以呈现精准轮廓，使机器人能够实时捕捉地面等表面的细微地形起伏，从而助力双足机器人在复杂不平整路面上始终保持平稳行走。
人形机器人还能通过另一种方式，获得超越人类肉眼极限的“视觉”能力。艾迈斯欧司朗的 主动光谱检测解决方案，通过低成本发射器与光电探测器的组合，为特定应用场景赋予了高价值的光谱传感能力。
光谱传感技术能在可见光或红外光照射下，精准检测并识别材料独有的光谱特征。例如，具备主动光谱检测能力的人形机器人，可分析织物等物体的材质成分，或实时探测空气中肉眼不可见的有害气体。
视觉的作用不仅在于帮助机器人“看”，也在于让周围的人“看见”。这也正是艾迈斯欧司朗丰富的LED产品线在该领域举足轻重的原因：其涵盖白光与彩光的发射器组合，使机器人能够输出多元化的视觉信号，包括任务状态提示以及警戒区域的安全警示。这些光信号由连接并协同多台设备与LED的开放系统协议（OSP）标准接口进行协调控制，并由兼容OSP的驱动芯片提供底层支撑。
借助全新的ALIYOS™技术，光信号甚至能直接融入机器人的“皮肤”之中，助您大放异彩。这项箔片式LED技术允许制造商将光发射器直接打造为机器人表面结构的一部分，让“皮肤”本身化身为动态发光体。
发射器发出的可见光不仅实现了“看见”与“被看见”，更成为人形机器人一种直观的通信方式。最简单的应用，便是在地面投射脉冲式彩光轨迹，清晰指示机器人的预定行进路线。
新型microLED发射器还能通过投射复杂图案传递更丰富的信息。 EVIYOS™平台支持对数千颗microLED进行单点独立控制，这些微型“像素单元”可将文字、图标、图像或符号精准投射至周围表面，实时向周边人群传递交互信息。
彩色LED还可用于非语言、却富有人情味的交互：例如在操作失误时，机器人面部可呈现红晕以表达“尴尬”。对人形机器人而言，赢得家庭与工作场所中人类的心理接纳至关重要——这种建立情感共鸣的能力，价值丝毫不亚于自动化带来的效率与经济效益。
让机器尽可能贴近人类
人形机器人的自动化能力——即在工厂、办公室及家庭中辅助或替代人力的程度——决定了其推广应用的广度与速度。然而，除实用功能外，机器人能否以符合人类习惯与偏好的方式去移动、交互与沟通，同样决定着它能否真正融入主流社会。
在这一接纳过程中，光学传感与光信号技术发挥着举足轻重的作用。早期自动化引入时，员工对被“冷冰冰的无面机器”取代感到焦虑与不安，曾引发过抵触甚至干扰运行的状况。
若能赋予人形机器人更多人性化元素，便能有效规避这一隐患：光所表达的语言与唤起的情感共鸣，能够在很大程度上消除人机隔阂，助力人类与机器达成更融洽的协同。
凭借数字光电技术赋予的智能控光能力，艾迈斯欧司朗正助力人形机器人制造商，打造兼具卓越运行效能与人文亲和力的新时代产品。