人形机器人是一种模仿人类外形和某些行为的机器人，通常设计成拥有类似于人类的外形。在服务业、医疗、教育、科研和工业领域等多个领域都有应用。人形机器人凭借其类人的感知交互能力、肢体结构和运动方式，能够快速融入为人类设计的各种环境，未来有望替代人类做简单重复劳动和危险作业活动，也可以辅助人类完成复杂的工作。

传感器是人形机器人感知能力的关键，将感知到的信息传达至中央处理单元，做出相应的反应和动作。机器人内部与性能相关的感知能力和与外部交互相关的触觉、视觉、听觉能力都极为关键，直接影响机器人可使用的范围。

人形机器人的传感器主要应用于：

感知环境

视觉传感器：

视觉传感器是机器人感知外界环境的重要窗口，能够实现环境感知、导航、物体识别和人脸识别等功能。常见的视觉传感器包括双目摄像头、深度相机、激光雷达和红外传感器等。这些传感器可以提供色彩、深度和距离信息，帮助机器人更好地理解和适应周围环境。

激光雷达：

通过发射激光束并测量反射光的时间来创建周围环境的三维点云图，可精确感知机器人与周围物体的距离，对于复杂环境中的导航、路径规划非常有效，如在户外巡逻、物流搬运等场景中，帮助机器人准确避开障碍物，规划安全路径。

超声波传感器：

利用超声波的反射原理测量距离，常用于近距离检测，可检测到较近的障碍物或物体，以辅助机器人在狭小空间内的移动和操作。

运动控制

关节位置传感器：

安装在机器人的关节处，实时反馈关节的角度和位置信息，使机器人能够精确控制肢体的运动，实现各种复杂的动作，如舞蹈、武术动作的精准模仿，以及工业生产中的高精度装配操作。

关节角传感器：监测机器人的肢体位置和运动范围。

力/扭矩传感器：

力/力矩传感器是人形机器人关节处感知并度量力的关键部件。安装在机器人的关节或末端执行器上，它们能够精确测量物体在多个方向上的力和力矩，对于实现精细操作、保持平衡和避免损坏至关重要。常见的力/力矩传感器包括一维、三维和六维力传感器，其中六维力传感器能够同时测量三个方向的力和三个方向的力矩，提供全方位的力觉信息。

惯性测量单元（IMU）：

惯性测量单元（IMU）是人形机器人感知自身运动状态的重要组件，通常由加速度计、陀螺仪和磁力计等传感器组成。IMU能够实时测量机器人的加速度、角速度和方向，在机器人的姿态控制、导航和定位等方面发挥着重要作用。 

交互感知

语音传感器：

集成麦克风阵列，用于接收和识别周围的声音信号，实现语音交互功能，如家庭服务机器人可通过语音传感器接收主人的指令，提供信息查询、家电控制等服务；在教育领域，可用于辅助教学，识别学生的语音提问并进行解答。

触觉传感器：

触觉传感器是人形机器人感知外界接触的重要工具，分布在机器人的表面，能够模拟人类的触觉，感知外界的压力、温度等物理量。触觉传感器可以覆盖在机器人的全身，形成类似人类皮肤的触觉感知层，实现更加自然和人性化的交互体验。

情感传感器：

通过多种传感器的融合，感知人类的表情、语音语调、肢体语言等信息，分析人类的情感状态，使机器人能够根据人类的情感做出合适的回应，提供更加个性化和人性化的服务。

安全保护

碰撞检测传感器：

安装在机器人的外壳或关键部位，当机器人与外界物体发生碰撞时，能够迅速检测到碰撞的发生，并及时停止运动或采取其他安全措施，以避免机器人自身损坏或对周围环境造成破坏。

温度传感器：

监测机器人内部和外部的温度变化，防止机器人因过热而损坏，可确保机器人在不同环境温度下的正常运行，延长其使用寿命。

烟雾/气体传感器：

用于检测周围环境中的烟雾或有害气体浓度，可在火灾或有害气体泄漏等紧急情况下，及时发出警报并采取相应的措施，如通知人类撤离或启动灭火装置等。

这些传感器共同构成了人形机器人的感知系统，为机器人提供了全方位的环境感知和自身状态监测能力，使其能够在复杂环境中执行任务并与人类进行自然交互。随着传感器技术的不断进步和成本的降低，人形机器人的感知能力将不断提升，应用范围也将不断扩大。

人形机器人是未来产业的重要赛道，是人工智能、机械工程、电子工程等领域融合创新的典范，也是实现新质生产力的重要途径。

人工智能算法的应用使得人形机器人能够更好地理解人类语言、识别环境和学习新技能。未来的人形机器人将能够进行更复杂的决策、学习和适应。将在各种工作环境中与人类更紧密地协作，提升生产力和生活品质。

和利时深耕传感器自动化产线多年，紧随时代创新和发展，也期望为人形机器人的的普及和商用贡献一份力量。