行业背景与市场前景 - 人形机器人正逐步进入实际应用部署阶段 2025年被行业普遍视为量产化元年[1] - 全球模拟芯片市场规模约为850-900亿美元 预计未来5年以5%-7%的年均增速增长[2] - 2024年中国人形机器人市场规模约27.6亿元 2026年将超百亿达104.71亿元 2029年达到750亿元 占全球总量32.7％[2] - 2025年中国人形机器人市场规模预计达82.39亿元 占全球约50%[2] ADI公司战略布局 - ADI将自动化与机器人领域视为未来"第二增长曲线" 规划到2030年自动化业务收入翻一番[1] - 单台人形机器人设备搭载的ADI芯片价值可能达到数千美元 是当前AMR的十倍[1] - 2025年ADI在全球模拟芯片市场份额为13% 主要用于工业、汽车信号链芯片领域[2] - 在数据转换器市场 ADI市场份额高达40% 占公司营收30%以上[2] - 2025年ADI与NVIDIA达成深度合作 整合边缘感知、精密运动控制等技术助力机器人规模化落地[4][5] 核心产品与技术方案 - 提供全栈式系统解决方案 覆盖感知层、连接层、能源与控制层[6] - 多圈传感器ADMT4000是首款单芯片多圈位置传感器 绝对测量范围达46圈 全量程测量精度±0.25[8][11] - 采用磁性纳米导线技术 通过GMR效应捕捉磁畴壁位移 实现断电位置保持功能[11][12] - 高集成单片伺服驱控芯片TMC9660内置MCU、伺服三环控制、智能栅极驱动器等 支持100kHz高频率伺服环路控制[12][13] 产业合作与落地进展 - ADI与NVIDIA合作 通过数字孪生仿真将传感器模型集成到Isaac Sim平台解决工业场景数据少、测试难问题[14] - 需要重点研发抗环境干扰的磁耦合触觉传感器和低延迟电机控制器[16] - 提出构建AI闭环控制机制 让AI实时调整传感器与控制器参数[18] - Figure AI人形机器人工厂年产能达12000台 计划四年内扩充至每年10万台[19] - 特斯拉Optimus机器人计划生产5000至10000台 已采购零部件支持10000-12000台产能[21] - 优必选中标9051.15万元机器人设备采购项目 预计交付500台工业人形机器人[21] - 智元机器人收获富临精工数千万元订单 今年出货量预计达数千台[23] - 宇树科技人形机器人订单达数千台 G1将成为今年全球出货量最多的人形机器人[23] 财务表现与增长预期 - ADI 2025年前三个季度累计营收达79.43亿美元[23] - 工业板块收入占比较2024年同期下降2个百分点[23] - 人形机器人领域有望成为工业、汽车、通信、消费电子四大板块之外的重要增长点[23]

文章核心观点 - ADI作为模拟芯片巨头 凭借在控制 传感和电源方面的积累 已成为人形机器人领域重要的芯片和方案供应商[2] - 灵巧手是人形机器人的重中之重 涉及数十个自由度控制 与机器人连通和功耗控制等复杂问题[2] - 灵巧手的性能和成本受仿生结构 驱动 传动 感知 复合材料以及建模与控制等多方面关键技术影响[3] - ADI为灵巧手提供革命性解决方案 包括ADMT4000位置传感器 集成FOC算法的伺服电机驱控方案和60GHz无线连接方案[7][8][9] 灵巧手技术挑战 - 灵巧手成本非常高 降低包括手在内的机器人BOM成本是人形机器人走向普及的前提[2] - 单手有21个自由度 需要复刻人类手的高精度动作 难度极高[3] - 感知是前提 需要内传感器反馈自身状态和外传感器感知周围环境[3] - 驱动方案受体积和重量限制 包括电机驱动 气压驱动 液压驱动和形状记忆合金驱动等多种方式[3] - 传统齿轮或线性传感器方案体积大 成本高 断电后需重新校准位置 影响生产效率[4] - 需要规避机器人断电重启后关节重置这类不符合人类常规逻辑的体验[5] - 传动方式面临腱绳传动 连杆传动或齿轮传动的选择挑战[5] - 灵巧手内部空间有限 有线连接方式带来复杂性和维修麻烦[5] ADI技术解决方案 - ADI提供超过75000种模拟和混合信号半导体产品 包括模拟和混合信号设备 电源管理 射频产品以及边缘处理器和传感器等[7] - ADMT4000基于双磁传感器架构 实现断电状态下的位置记忆 支持无源多圈记忆[7] - ADMT4000可记录46圈（0°至16,560°）的旋转位置 精度达±0.25 省去传统ADC转换环节[7] - ADMT4000不需要电池和额外器件 大大降低系统尺寸 重量和成本[7] - 集成FOC算法的伺服电机驱控方案是业界首个全集成驱动器+FOC解决方案[8] - 完全集成36V智能FOC驱动器 支持PMSM/BLDC及有刷伺服电机[8] - 内置硬件FOC引擎 开发者无需编写复杂FOC算法代码即可实现电机高效平稳控制[8] - 集成8点加减速轨迹曲线运动控制 减少运动抖动 实现平滑加减速控制[8] - 集成完整无损电流检测 位置/速度/力矩闭环控制以及高达200kHz的PWM频率[8] - 通过SPI菊花链方式 仅需少量引线即可级联控制多达数十个芯片[8] - 极大降低系统布线复杂度 节省PCB空间 将运动控制任务从主控MCU中卸载[8] - ADMV9611/ADMV9621是完整的毫米波无线连接解决方案 采用小型印刷电路组件形式[9] - 搭配使用可搭建完整全双工60GHz数据链路 实现短距离高速无线链接 速率达100Mbps[9] 行业重要性 - 特斯拉创始人Elon Musk表示 在整个Optimus开发过程中 手部占据了一半的工程量[11] - 灵巧手等部件的每一次突破都在重塑人形机器人的未来[12] - 技术提供商从只提供芯片 到提供模组 再到提供整体系统方案的发展趋势[12]

人形机器人行业现状 - 人形机器人因宇树机器人在春晚表演"扭秧歌"引发广泛关注，区别于传统机器人，其双足直立行走能力和具身智能技术提升市场期望[1] - 行业仍处早期发展阶段，硬件层面需突破芯片技术瓶颈以解决潜在问题[1] 人形机器人与智能汽车的类比 - ADI专家指出人形机器人在感知系统、高算力芯片、执行器和电源管理等方面与智能汽车高度相似[2] - 核心差异在于形态设计、器件可靠性要求及执行功能复杂度，尤其是"灵巧手"需实现多关节灵活抓取与力度控制[2] ADI的技术布局与解决方案 - 提供传感器、GMSL/以太网连接系统、电机控制模组、振动监测、60Ghz通信模块等全系列产品[5] - GMSL技术累计传输超20万亿公里（2光年），支持单通道传输视频/音频/控制/数据/电源，适配工业及消费电子领域[9] - 自研GMSL芯片(MAX96717/MAX96724)和千兆以太网收发器ADIN1300优化机器人内部连接[10] 关键子系统创新 - 隔离器件ADuM3165/ADuM3166支持动态USB 2.0速率，ADN4622+MAX4950A组合保障抗噪数据传输[11] - 机械臂关节控制方案ADMT4000实现±0.25°精度，支持46圈(16,560°)无源多圈记忆，无需电池[12][14] 灵巧手技术挑战 - 灵巧手需集成更多传感器与AI算法，同时简化内部连接结构，是产业链重点攻关方向[15] - ADI在传感、连接、控制、执行四大领域持续布局以应对需求[17]