【应用方案】全场景落地！艾为芯让人形机器人更“懂”世界

2025年，人形机器人加速从实验室闯入现实。当特斯拉Optimus在工厂精准装配零件、Figure机器人在酒店前台从容接待宾客时，“人形机器人”已渗透至工业、服务、家庭等核心场景。

 

中国数模龙头艾为电子针对人形机器人多模感知需求，推出系统级解决方案，覆盖高精度感知、高能效供电与高保真交互，为机器人的 “大脑、神经与声音” 提供支撑。

 

艾为人形机器人应用方案

图1 艾为人形机器人应用框图

 

触觉：智能感知，精准反馈

 

艾为触控芯片以高可靠性与灵敏响应，让滑动、触摸等操作更贴合人类使用习惯，为每一次交互注入 “人性化” 体验。

 

—多通道Cap sensor—

 

艾为第3代高灵敏度可编程电容触控芯片AW933XX系列覆盖3~12通道电容触控应用，具有1aF电容检测精度，同时具有高灵敏度、强抗干扰、低动态功耗等优点，能够在各种恶劣环境下实现精准的触控检测和人体接近检测。内置32bit超低功耗MCU和20kB RAM，其程序可灵活客制化，赋能用户根据专用需求进行个性化设置、优化。

 

图2 AW93312QNR 应用原理图 

 

AW93312QNR关键指标：

12通道自容 & 互容触控

电容分辨率1aF

补偿电容220pF

32 bit MCU，20kB RAM

按键检测（单击/双击/长按）

滑动检测（线性/滚轮/二维触控）

佩戴检测（接近检测）

按压检测（互容检测）

高性能温度补偿算法

“大禹”防水防汗算法

支持GPIO/PWM控制

支持程序客制化/OTA升级

封装：QFN 3×3-24L

 

听觉：智能拾音，对话世界

 

在语音识别、情感陪伴或人机对话场景中，艾为音频芯片以低延迟、高保真、抗噪优化实现“真实人声”的还原。

 

—4路音频ADC—

 

机器人与外部的顺畅对话，首先依赖可靠的语音识别功能。艾为4路音频ADC芯片AW89403QNR，具备高信噪比（SNR）、大动态范围、低失真、低功耗等核心特性，搭配高分辨率增益控制与灵活的 I²S 接口，可有效解决轻声说话听不清、大响度录音截顶失真、远距离拾音噪声明显等痛点。

 

图3 AW89403QNR应用原理图

 

AW89403QNR关键指标：

工作电压: VDDA、VDDM: 3.3V; VDDIO: 3.3V or 1.8V

SNR=108dB@SUMON, THD+N=-95 dB

IQ(mA) @VDDP=3.3V(Fs=48KHz): VDDA+IVDDM=19.5mA@PLLON, IVDDP=0.25mA

支持mic bias 1.6V~2.5V, sleep mode

增益校准、相位校准、低延迟滤波器、可编程HPF、AGC

封装：WBQFN 4×4-32L

 

—2×30W 数字音频功放—

 

除了精准 “听见”，清晰 “回应” 更是机器人交互的关键。艾为2×30W数字音频功放，搭载强大的DSP音效算法，内置虚拟低频与功耗优化等算法模块，既能降低总功耗，又能呈现更具质感的低频音效。同时，芯片集成电池低温低压保护算法，即便在低温、低电量环境下也能稳定输出优质音效，保障机器人在不同场景下的可靠运行。

 

图4 AW85806TSR应用原理图

 

AW85806TSR关键指标：

工作电压：PVDD：4.5V~26.4V; DVDD:1.8V/3.3V

输出功率：2×33W@8Ω，24V，TDH+N<1% in BTL mode

1×65W@4Ω，24V，TDH+N<1% in PBTL mode

Noise：34uVrms @LLM mode

集成SKTune算法，支持2x15 Parametric Equalizers(EQ)、AGC、Anti-chip Voltage LimiterThermal Limiter、 Excursion Limiter、DEE、SFE等功能

支持OCP、OTP、DC Protection、欠压/过电压UVLO/OVLO)、短路保护等自保护功能

支持I²S、Left-Justified 和Right-Justified三种格式输入，支持1/2/4/6/8声道TDM

封装：ETSSOP-28L

 

视觉：灵动光效，颜值点睛

 

艾为呼吸灯驱动方案适配机器人装饰场景，以场景化光效编程、低功耗适配、宽温域稳定输出为核心，让呼吸灯随交互节奏自然律动，为机器人赋予更具温度的视觉表达。

 

 图5 AW22216应用原理图

 

AW22216关键指标：

工作电压 2.7V - 5.5V

Arm Cortex-M0， 72MHz

64KB Flash，8KB SRAM

1 个 12 位的 ADC（音频输入）

支持音乐律动

18CS * 12SW， 216路 LEDs（72RGBs）

8bit 全局电流

各点 8bit DC恒流配色

各点 8bit PWM亮度调节

3组自主呼吸Pattern

EMI & 音频噪声抑制

相移控制、PWM扩频、Slew rate

Open/Short 检测 

De-Ghost 消鬼影

封装：QFP 10×10-64L

 

 

能效：高效运行，稳定续航

 

数模龙头艾为电子深耕电源管理领域，打造了覆盖全场景需求的丰富 LDO 产品矩阵。从300mA到1200mA输出电流的常规档位，到3A大电流版本，再到专为 Camera供电设计的4通道PMIC，全面适配人形机器人不同模块的供电需求。

 

针对紧凑的空间布局，300mA档位的LDO不仅提供经典SOT23-5L封装，更推出 FOWLP 0.645×0.645 超小封装，极致节省 PCB 摆件面积，完美适配高密度集成的硬件设计。

而大电流与多通道方案的拓展，进一步打破供电限制，为机器人复杂模块的协同运行提供稳定可靠的电源保障，助力人形机器人在不同场景下高效续航、稳定输出。

 

表1 Low VINLDO 产品选型表

 

表2 Mid VINLDO 产品选型表

 

表3 LDO PMICs产品选型表

 

从动力到感知，数模龙头艾为电子以芯驱动智能进化，在机器人逐步融入人类生活的时代，为每一台机器人注入稳定能量与感知灵魂。