让智能遍布人形机器人全身,这家国产MCU企业探索MCU+AI(TinyML)

2025-04-18

(文 / 吴子鹏)在打造人形机器人方案时,多数人会把机器人的智能化能力与 AI 大模型划等号。凭借高算力的 AI 芯片搭配 AI 大模型,人形机器人的智力水平有了显著提升。然而,AI 大模型主要用于处理语义理解、复杂场景感知和长期任务规划等高层智能任务,能让人形机器人在标准化场景中表现出色。但在对实时性要求极高的个性化场景里,AI 大模型却无法满足实时控制需求。因此,‌MCU+AI(TinyML) 成为一种有效的智能化补充方案。

在电子发烧友网《人形机器人的电机控制和传感器》专题中,澎湃微 CEO 钟旭恒先生在接受电子发烧友网采访时透露,该公司已在 MCU+AI(TinyML) 领域展开探索与实践,并开发出离线语音识别 + 电机控制的单芯片方案。TinyML 是超小模型,它起源于智能传感器的发展。TinyML 对传统 AI 模型进行大幅压缩,在减少计算量和存储空间的同时,能基本保持模型性能不变。这样的模型可便捷地部署在中小规模的 MCU 上。随着大模型的发展,其为小模型的训练提供了快捷途径,未来 MCU+AI(TinyML) 有望在人形机器人领域得到广泛应用。

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澎湃微 CEO钟旭恒先生


人形机器人需要多种芯片,如高算力 AI 芯片、存储器芯片、传感器芯片、模拟芯片、控制器芯片等。目前,澎湃微已布局控制芯片,包括电机驱动控制芯片,以及融合了 AI 的 MCU+AI 控制芯片。

在人形机器人领域,AI 大模型与 MCU+TinyML 的协同,本质上是通识认知能力与边缘实时响应的深度互补。从系统架构角度看,这种互补并非传统意义上的功能冗余。实际上,MCU 借助 TinyML 优化的轻量化模型,能够助力 AI 大模型完成末端操作的闭环,这是智能化能力从 “脑部” 向全身的延伸。

显然,MCU+AI(TinyML)是边缘智能理念在人形机器人领域的具体实现形式之一。钟旭恒指出,除了将 MCU+AI(TinyML)用于电机的智能化控制外,在人形机器人的控制末端,还会形成一个传感器 + 电机控制 + AI 的全链路边缘智能体系。这种融合不仅能大幅提升人形机器人的性能,增强其适应性,还能降低成本,从而推动人形机器人更快地普及。在此过程中,芯片除了要增强 AI 能力,还需进一步探索 AI 与芯片的深度结合,在垂直应用领域将 AI 和芯片的能力发挥到极致。

钟旭恒提到,与人形机器人的电机控制相比,传统电机控制的要求要低很多。例如,人形机器人电机运行的柔顺性、平滑度以及控制精度都需达到高标准,响应时间要短,抗外部干扰能力要强。此外,还有一个传统电机控制较少涉及的方面:数量众多且各异的电机需保持良好同步,以保证人形机器人做出精准动作。对于电机的协同控制,可能并非完全依赖计算,而是借助训练结果来实现,这充分体现了 AI 在人形机器人领域的重要性。

除控制芯片外,澎湃微还关注人形机器人的力传感器应用。力传感器对机器人灵巧手等重要部件起着关键作用,也决定了人形机器人所能胜任的应用领域。传感器采集物理信号并将其转换为电信号,MCU 可采集这些电信号并进行各种数学运算。对于带有 AI 功能的 MCU,还能进行 AI 判决,将传统传感器升级为真正的智能传感器。AI 的加入,让传感器与 MCU 控制器的配合发生了质变,使控制摆脱了繁重的数学计算,大幅提升控制响应速度,降低高计算力对能源的消耗。

这些创新方案有助于进一步挖掘人形机器人的潜能,推动其在更多场景落地。根据中国人形机器人产业大会发布的《人形机器人产业研究报告》,预计 2025 年中国人形机器人市场规模约为 53 亿元,较 2024 年实现翻倍增长;到 2029 年,中国人形机器人市场规模有望达到 750 亿元,占世界总量的 32.7%,比例位居世界第一;到 2035 年,市场规模则有望突破 3000 亿元。

钟旭恒表示,人形机器人有望成为通用机器人,其未来发展潜力巨大,将极大地改变人类生产、生活的各个方面。当前,人形机器人普及的关键在于性价比,需要通过更多创新在提升性能的同时降低生产成本。一旦性价比突破某个阈值,人形机器人的普及和大规模应用便会随之而来。澎湃微作为国产 32 位 MCU 的创新企业,将与产业界合作伙伴携手,把 AI 技术融入信号采集处理及控制中,以创新产品服务行业,推动人形机器人的快速普及。

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