泰克全链路测试助力人形机器人加速发展

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在刚刚举办的人形机器人科技创新大会中，泰克科技（Tektronix）作为测试、测量和监测解决方案的创新者，展示了其全链路测试解决方案，为与会者提供了深入了解其在人形机器人研发领域的最新进展和创新技术的机会。

在当今科技飞速发展的时代，人工智能、计算机视觉和柔性关节技术的深度融合，为人形机器人的发展注入了强大动力，使其从曾经遥不可及的科幻概念，逐渐走进现实生活，在诸多领域崭露头角。2025 年蛇年春晚，人形机器人惊艳亮相，它们灵动的身姿、流畅的动作，为全国观众带来了一场别开生面的科技盛宴，也让人形机器人这一前沿科技成果以最直观的方式呈现在大众眼前。

人形机器人作为“具身智能”的典型代表，通过模拟人类的形态和行为模式，具备了独特的应用价值。2024 年全球发布超 30 款整机新品，2025 年被看作“量产元年”，预计 2024 - 2035 年，中国人型机器人市场规模会从约 27.6 亿元大幅增长到 3000 亿元。在工业救援场景中，它们能够凭借灵活的肢体和精准的环境感知能力，深入危险区域，完成复杂的救援任务，保障救援人员的安全；在家庭服务领域，人形机器人可以承担起家务劳动、陪伴老人儿童等工作，为人们的生活提供便利；在医疗辅助方面，它们能够协助医生进行手术、护理病人，提升医疗服务的效率和质量。

国家高度重视人形机器人产业的发展，积极出台多项支持政策。不仅搭建了通用具身智能平台——“格物”，为技术研发和应用创新提供了坚实的基础，还设立了国家地方共建人形机器人创新中心开放基金，吸引了大量科研力量和社会资本投入到这一领域，有力地推动了人形机器人技术的创新与产业的发展。在国家政策的引导和支持下，人形机器人产业正迎来前所未有的发展机遇，有望成为未来经济增长的新引擎。

人形机器人产业的测试新挑战

人形机器人的总体架构，基本功能模块主要包括感知层、决策层和执行层，以及用于续航保障的电池。各层相互协作，使机器人能够感知环境、做出决策并执行动作，实现各种复杂任务。

1.感知层

感知层主要通过各类传感器实时感知机器人自身状态和周围环境信息，如视觉传感器采集图像信息，听觉传感器捕捉声音信号，触觉传感器感知压力、温度等，为机器人后续决策提供数据基础。加速度计在机器人行走时监测脚步加速度，以判断行走速度、步伐大小和平衡状态；陀螺仪在机器人转身、转头时，精确测量旋转角度和角速度，帮助机器人精准定位目标。

2.决策层

决策层在机器人运行中处于核心枢纽地位，它接收并深度处理感知层传来的数据，做出精准决策，指挥执行层行动。决策层的核心任务是处理感知层收集的海量数据，机器人的视觉传感器每秒可能采集数十甚至上百帧图像，每帧都包含大量像素信息。决策层中的主控芯片集成强大计算单元和复杂算法，像高性能 CPU、擅长并行计算的 GPU，以及专为深度学习优化的 NPU 等协同工作。比如在物流仓储场景中，能根据环境地图、货物位置和自身位置信息，实时分析规划出最优搬运路径。

3.执行层

执行层由执行机构组成，根据决策层的指令完成相应动作。执行器是执行层的关键部件，像特斯拉 Optimus 的线性执行器和旋转执行器，分别由无框力矩电机、行星滚柱丝杠、谐波减速器等多种零部件构成，它们协同工作，精确控制机器人关节的运动，实现机器人的各种动作，如行走、抓取物品等。

4.电池

电池对人形机器人至关重要，直接决定其持续工作能力。在服务行业，如酒店导览、餐厅服务机器人，需长时间穿梭于不同区域，若电池续航不足，频繁充电会中断服务，降低效率，影响用户体验。在工业制造领域，机器人需在生产线持续作业，短续航可能导致生产停滞，增加生产成本。在复杂救援场景中，续航不够会使机器人无法完成长时搜索、救援任务，危及生命财产安全。

泰克全链路测试解决方案

泰克科技的全链路测试解决方案为人形机器人的测试测量全方位保驾护航。

在人形机器人的感知层设计和调试中，图像和视频信息主要通过MIPI D-PHY总线进行传输。对于需要远距离传输至域控制器或中央处理单元的数据，还会采用车载以太网、GMSL、FPD-LINK等总线标准。泰克科技提供的MIPI D-PHY测试解决方案全面而高效，完全遵循MIPI D-PHY规范，能够实现对发射机的全自动、百分百覆盖测试，包括在高速和低功耗状态下的多项测量。该方案操作简便，通过TekExpress软件可实现一键测试，其直观的图形用户界面支持灵活探测，并能解码DSI和CSI总线，有效帮助工程师解决MIPI设计中的问题。

泰克的车载以太网测试方案遵循IEEE和Open Alliance标准，支持10BASE-T1S、100BASE-T1、1000BASE-T1以及2.5G/5G/10G车载以太网的发射器合规性测试，涵盖电气信号和抖动分析等。该方案通过向导实现全自动化测试，自动配置设备，显著缩短测试时间，并能生成包含波形测试结果的详细报告，便于后续分析。泰克同样具备测试GMSL、FPD-LINK等复杂专用总线的能力。

在决策层，中央处理单元通过车载以太网连接机器人的各个感知和行动部件，同时利用PCIe在CPU、GPU、存储等芯片间构建算力网络，实现信息的快速传输。作为PCI-SIG工作组成员，泰克在发射机和接收机验证方面拥有丰富经验，提供的测试方案覆盖PCIe 1.0至6.0多代标准，支持BASE和CEM测试，确保全面的发射机和接收机测试。

执行层方面，关节或灵巧手的行动逻辑依赖于电机驱动，需要对电机策略及其效果进行精细调校。泰克的IMDA（逆变器电机驱动器分析）方案，利用5/6系列示波器的高精度优势，为交流感应、永磁同步、无刷直流电机等系统提供精确的电气测量。该方案支持三相电机策略的测量验证，具备自动设置、谐波门控等功能，并能提供电能质量测量趋势图，支持多种传感器进行机械测量，软件还能自动生成报告，简化设计和开发流程。

电池测试方面，泰克的方案涉及多种设备，其中DMM（数字万用表）尤为关键。在电池测试中，开路电压（OCV）测量至关重要，DMM可以直接连接电池测量直流电压。例如，Keithley DMM7510这款7位半DMM，凭借其高精度能够检测出开路电压的微小差异，有助于识别有缺陷的电芯，对电池制造和性能评估具有重要意义。泰克的其他测试设备也与之协同工作，共同保障电池研发、生产和质量的可靠性。