IMU(Inertial Measurement Unit)即惯性测量单元,通常指的是采用各种惯性测量单元为核心部件的惯性导航系统,是测量物体三轴姿态角及加速度的装置。一个 IMU 通常包含三个轴向的陀螺仪和三个轴向的加速度计,分别测量物体在三维空间中的角速率和加速度。
图:IMU 工作原理示意图
IMU 是人形机器人保持平衡及运动控制的关键传感器,相当于人的小脑。IMU采集的角速度与加速度等惯性信息,以推算人形机器人的实时位置与运动轨迹,同时与机器人搭载的多传感器融合,在数据类型和数据频率间实现互补,从而帮助机器人了解自己在空间中的姿态和运动状态,帮助机器人维稳身体姿态,提供动态规划路径和避开障碍物的能力。
图:IMU的应用与发展 源自:原极科技官网
IMU通常会被布置于机器人的胯下或者胸腔部位,其主要作用在于测量整个机器人行动过程中,上半身的姿态。对上半身姿态的感知,直接影响到人形机器人的站立稳定性、行走直线度、原地转弯、以及停止等动作的流畅迅速程度,让机器人的动作看起来十分僵硬。
初始化时:IMU输出姿态,配合质心使机器人站立。
行走过程中:IMU反馈姿态数据,保证机器人按照路线行走,并不踩脚。
IMU协同控制模块:根据航向角其他数据进行原地转弯,并且不偏移。
当机器人需要紧急制动,或者工作需要停止时能够立即站立。
图:IMU在人形机器人中的应用 源自:原极科技官网
MEMS技术是一种制造微小机械设备的技术,MEMS IMU结合了多种传感器的功能,不仅体积小、功耗低,而且集成度高,非常适合用于人形机器人。
国际厂商如Honeywell、ADI、BOSCH等在MEMSIMU惯性传感器市场上占据主导地位,随着近年来机器人行业的快速发展,国内代表厂商有芯动联科、华依科技、兆易科技、敏芯科技、原极科技等等。
下面,我们来看简单盘点一下国内人形机器人IMU惯性传感器供应商有哪些:
1、安徽芯动联科微系统股份有限公司(688582)
官网:https://numems.com/
芯动联科成立于2012年,专注高性能硅基 MEMS 惯性传感器研发、测试与销售,其 MEMS 传感器芯片达导航级精度,为国产最优硅基 MEMS 惯性传感器,广泛应用于自动驾驶、商业航天、机器人等领域。
芯动联科XDA1201V是一款高性能X轴MEMS加速度传感器,支持±10g满量程输出。输出加速度数据为24位二进制补码格式,可通过SPI数字兼容接口访问。XDV1201V可在复杂工况下实现精确的加速度测量,适合姿态测量、振动监测等应用。
△芯动联科X轴MEMS加速度传感器
2、上海华依科技集团股份有限公司(688071)
官网:https://www.w-ibeda.com/
华依科技成立于1998年,是专注于车规级 MEMS IMU 模组与组合导航系统的系统集成商。2025年5月,华依将汽车级传感技术与机器人运动控制需求深度融合,创新推出面向人形机器人关节控制的高性能专用传感器解决方案——ARU系列,为国产人形机器人提供高性价比的IMU。
华依科技ARU8010人形机器人专用姿态传感器,采用定制化内核高性能传感器,实现4000°/s超大动态范围感知;具备1KHz高频采样结合自适应滤波算法,快速捕捉0.01°微姿态变化;创新360°全向位姿态结算技术,消除传统传感器的测量盲区。
△华依科技ARU8010人形机器人专用姿态传感器
3、兆易创新科技集团股份有限公司 (603986)
官网:https://www.gigadevice.com.cn/
兆易创新成立于2005年,在人形机器人领域,兆易创新凭借多年在存储、MCU微控制器、模拟产品等领域的技术积累,聚焦“高性能+高可靠性”,全面布局GD32 MCU、Flash、利基型DRAM等产品, 打造人形机器人核心控制系统一体化方案。
兆易创新基于Arm® Cortex®和RISC-V多核架构打造的GD32 MCU产品矩阵,构建了从基础控制到高性能计算的完整解决方案。该系列产品凭借卓越的能效比和硬实时响应特性,为人形机器人系统提供全栈式支持:
主控系统:保障IMU/力觉/视觉传感器融合的实时处理
扩展能力:通过丰富的外设接口满足机器人多模态传感需求
△IMU在人形机器人中的应用 源自:兆易创新官网
4、上海戴世智能科技有限公司
官网:https://www.daisch.com
戴世智能DAISCH创立于2015年,致力于向汽车、机器人和更广泛的领域提供高性能高稳定性IMU、传感器、惯性导航系统和数据处理软件等产品。
戴世IM1R系列6 轴惯性测量模组,采用独家创新的 CompactCube 设计,可实时输出高动态采样率和更新率的且经过全温补偿的加速度、角速度和姿态数据。广泛应用于各类机器人、无人飞行器、工程机械和平台稳定控制各行业。
△戴世IM1R系列6 轴惯性测量模组
5、苏州敏芯微电子技术股份有限公司(688286)
官网:https://www.memsensing.com/
敏芯股份创立于2007年,拥有覆盖MEMS声学传感器、压力传感器及惯性传感器的完整产品矩阵,目前,敏芯股份前瞻布局AI眼镜和人形机器人等领域产品的研发,持续拓宽市场边界。
敏芯股份正布局于惯性传感器IMU以实现人形机器人对姿态控制、平衡维持及导航定位的需求,同样开发可应用于机器人的指关节、腕部、踝部、皮肤的传感器,这些产品包括 MEMS 三维力传感器、六维力/力矩传感器、手套型压力和温度传感器,以及机器人用 IMU 等。
△敏芯股份惯性传感器
6、原极(上海)科技有限公司
官网:https://www.forsense.cn/
原极科技成立于2019年,专注于MEMS惯性传感器及其组合导航系统的软硬件产品研发与生产。主要产品包括IMU模组、姿态传感器等,广泛应用于人形机器人、工程机械、自动驾驶、无人飞行器等领域。
原极科技FSS-AHRS400是一款适用于人形机器人的IMU传感器,陀螺仪零偏不稳定性仅2.5°/h,加表零偏不稳定性 25μg,具备高采集能力、自研姿态融合算法,具备抗干扰特性、低零偏以及高稳定输出性能,极度适配人形机器人。
△原极科技FSS-AHRS400系列IMU传感器
7、上海矽睿科技股份有限公司
官网:https://www.qstcorp.com/
上海矽睿成立于2012年,专注于高质量传感器产品的设计、制造、以及增值应用与服务,公司产品包括多款MEMS传感器,如六轴IMU、加速度计、环境传感器、组合传感器等,广泛用于智慧手机、TWS耳机、无人机、机器人等。
矽睿QMI8A01系列六轴惯性测量单元,采用Open Cavity LGA封装,有效提升产品的振动鲁棒性,并且能降低板级应力以及环境温度带来的对零偏和灵敏度的影响。该系列的尺寸为3mm * 3.5m * 1.1mm, 陀螺仪的板级灵敏度误差达±1%,加速度计的TCS达0.0025%/℃,适应恶劣环境的使用场景。
△矽睿QMI8A01系列六轴惯性测量单元
8、广州导远电子科技有限公司
官网:https://www.asensing.com/
导远科技(ASENSING)成立于2014年,专注于时空感知领域的技术研发和产品开发,拥有传感器芯片、IMU模组、GNSS模组等测量系统,产品广泛应用于自动驾驶、机器人、无人测绘等众多领域。
导远IMU系列模组采用不锈钢外壳,陀螺工作零偏仅0.07°/s,重量仅16g,拥有6DOF自由度,具备超小超轻、功耗低、环境适应性强等优势,适用于各类苛刻的应用场景。
△导远IMU系列模组
9、深圳市火丰精密仪器有限公司
官网:http://www.firepowertec.com/
火丰精密成立于2024年6月,致力于惯性测量、惯性导航产品的研发、生产及销售,自主研发包括微纳光纤陀螺系列,MEMS惯导系列、振动加速度传感器等通信生产线,广泛应用于无人车辆导航、船舶等定位、采煤机惯导等领域。
火丰精密IMU123MEMS 惯性测量单元,陀螺仪动态测量范围为500°/s、零偏稳定性Allan方差仅1.8°/h,具有可靠性高、环境适应性强等特点,通过匹配不同的软件,可广泛应用于智能驾驶、移动通信、测绘等领域。
























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