
机器人的近场安全,为什么不能全交给视觉和模型

作者:Vincent
编辑:吕鑫燚
出品:具身研习社
2026 WAIC 展台上,几乎每一台演示干活能力的具身智能机器人,身边都有一道护栏。安全员的视线始终盯着同几个位置:脚边、腰侧、挥臂轨迹。
这三处有个共同点——都在头部主相机的视野之外,被机器人自己的机体挡住。
这不是模型能力问题。再强的端到端模型也无法推理出被自身遮挡的空间,这是几何问题。而机器人要独自进入人群,恰恰需要先解决这段 5 厘米到 1 米的距离:它迈步时脚下有没有落差,转身时身侧有没有人。
行业目前给出的答案不止一种,代价也各不相同。
以特斯拉、Figure 为代表的头部玩家,正把视觉、多模态模型和端到端学习放在控制的核心位置,尝试用一套神经系统连接全身传感与执行。这条路线在场景理解和泛化上的价值毋庸置疑,但它解决不了两件事:被机体挡住的视野,以及"附近有没有东西、有多远"这类高频低语义判断所占用的算力。
于是问题变成了分工。模型负责理解与规划,一条独立的测距通道负责在最近的距离上守住底线,底层控制据此减速、避让或停止。后者链路更短,响应时延和失效模式更容易被测量、被验证——对要进客户验收的量产机型,这比性能上限更要紧。北醒押注的,正是这条“安全分层”路线从工程共识走向批量应用的窗口期。
安全问题变得紧迫,首先是因为越来越多的机器人正在落地。IDC数据显示,2025年全球人形机器人出货量已超过1.8万台;TrendForce预计,2026年全球出货量将超过5万台。随着更多机器人进入工厂、商业设施等真实环境,护栏、安全员等外部保护不可能始终如影随行。届时,及时发现人员和障碍,并在接触前减速或停止,是必不可少的能力。
这并不是某一家企业需要解决的问题,而是需要被独立定义和验证的行业问题。
2025年更新的ISO 10218系列标准,已经对工业机器人及协作应用中的风险评估、安全集成和速度与间隔监控等机制作出规定;面向工业环境中动态稳定移动机器人的ISO/CD 25785-1也仍在制定,覆盖形态包括双足、四足和轮式平衡机器人。
标准覆盖对象不断扩展,说明安全原则也正延伸至更复杂的场景。这些标准尚不能覆盖机器人进入家庭和其他开放空间后的全部问题,但已释放出一个明确信号:随着机器人的形态和活动范围发生变化,如何识别并控制各类安全风险至关重要。
但另一方面,细化到机器人本身来看,如何诠释安全?
毕竟,安全要求在增加,整机的算力、电量和散热空间却不会无限增加。
VLA、视觉、导航和运动控制都在争夺有限资源。如果连“附近有没有障碍物”这种基础问题也持续交给模型处理,就会增加功耗、时延和整机成本。
由此可见,安全需求的上升、本体资源的约束与标准的变化,最终指向同一个需求:在不过多占用算力和能源的前提下,为机器人补充一条直接、可沿身体分布的近场安全方案。
这是一条量产时代下,必须走的路径,这也是北醒为具身智能着手筹备的未来。
北醒创始人、CEO李远曾在公开采访中说:“作为感知、预测、规控三大单元的第一个单元,激光雷达在感知环节可以让我们以小见大,看到许多东西。” 众所周知,眼睛的第一要务是安全。因此,北醒NOVA20聚焦在机器人身边5厘米至1米,补足脚下、身侧和运动肢体周围的感知空白,就是公司产业判断的产品化结果。
“身边这一米”并非无人涉足。
整机厂手里至少有超声波、红外接近开关、ToF/结构光深度相机、电子皮肤/关节电流力控四种现成解决方案。其中,ToF、结构光深度相机能提供稠密深度图,体积较大,而电子皮肤和关节电流力控依赖接触力输出,覆盖成本较高。超声波、红外接近开关则能维持较低功耗和较小体积,但前者通常输出单点距离,后者主要输出物体有无或较粗略的距离。
NOVA20 要抢的不是视觉的位置,而是超声波和红外接近开关的位置。它试图在同样低的功耗和体积预算内,把"有没有东西"升级为"哪个方向、有多远、变化有多快"。
这也划清了产品边界:NOVA20 不识别人、不区分物体类别,不替代视觉与模型,也不负责接触后的精细力控。它提供的是一条负担低、任务明确的距离输入。
一颗近场雷达有没有价值,不能只看参数高低,还要看它替整机解决了什么问题。
第一组问题,近场距离能否测得完整、准确。近场防撞并不是“测到一个点”就够了,机器人脚下可能是台阶边缘,身侧可能是细杆或突然伸来的手臂,视场过窄容易漏检,测距过粗又会压缩整机设置预警、减速和停止阈值的空间。NOVA20在40°视场内设置20个通道共同探测距离,公开指标为厘米级精度。它的价值不只是多输出几个距离数据,而是让一颗模组同时观察一片扇形区域,比较不同方向的距离变化,为防跌落和身侧防撞提供更完整的近场信息。
比如机器人已走到台阶边缘,单点测距却可能仍无法发现落差,20个通道则能同时观察不同位置,某个位置的距离突然变大,机器人就可以快速做出动作反应。
第二组问题,多点感知能否稳定、及时地进入控制链路。NOVA20采用纯固态、多线束设计,可以按需放在手腕、胸背、腰侧、膝部或脚踝。它更像机器人“皮肤外”的一圈非接触神经末梢:不是等碰撞发生后才感知受力,而是在接触前发现距离变化。
另外,近场感知系统要把距离信息及时交给底层控制,还要应对多颗雷达可能造成的彼此干扰。NOVA20不输出图像,直接提供距离数据,减少中间环节,有助于降低时延;据北醒介绍,产品设计也考虑了多颗设备同时工作时的抗串扰问题。其落地价值,是让不同点位以较低的计算负担持续提供近场距离输入,便于整机据此设置减速、避让和停止逻辑。
这样一来,近场感知只需要分析多个传感器即时提供的距离数据即可,机器人不用调用复杂的图像处理和模型分析功能,通路减少,效率上升。
第三组问题,算力与功耗。NOVA20无需输出图像,产品平均功耗低于1W,重量低于5克,尺寸不超过25毫米×22毫米×13毫米。底层系统可以直接读取距离,将更多算力留给语义理解、任务规划和精细操作。低功耗除了省电,也在于降低多点布设对整机散热和稳定性带来的追加负担。
就像是机器人为了确认手臂离桌角还有多远,就不必每次都先识别桌子的类别和形状,传感器直接提供距离,可以把算力留给更复杂的任务。
第四组问题,复杂光照下能不能稳定工作。NOVA20指标显示,在10%反射率目标、100Klux环境光下其量程可达1米,盲区小于5厘米。100Klux接近强烈日照工况,NOVA20为同一套近场安全方案从室内延伸至巡检、物流运输和户外作业场景提供了条件。
比如机器人从仓库走到露天装卸区,光线可能在几秒内发生剧烈变化,NOVA20在强光下仍可提供数据,机器人不会因为光照明暗而无故暂停动作。
第五组问题,能否真正进入量产BOM。样机可以依靠堆料补盲,量产整机却要核算成本、安装和集成复杂度。NOVA20采用UART接口,并支持按风险点灵活布设,整机厂可以先覆盖关键位置,再根据机器人形态和应用场景扩展点位。它的价值,是把近场安全感知做成装得下、算得过账、能够批量复制的组件。
NOVA20的通用性和灵活性,允许整机厂在关键位置按需加装,这种方案更符合量产整机的成本逻辑。
这也划清了产品边界:NOVA20不识别人,不替代视觉和模型,也不负责接触后的精细力控。它提供的是一条负担较低、任务明确的距离输入,让整机多一层可调用的近场感知。
NOVA20的面世,可以说是北醒切入具身智能赛道的标志性动作,但回溯其技术路线会发现,这款近场固态激光雷达并非追逐风口的临时转向,而是公司成立十余年测距技术积淀的一次定向落地。
故事的开始,早在2015年就已埋下。
成立之初,北醒推出的首款DE-LiDAR 1.0便瞄准无人机避障场景,核心命题就是“为移动载体提供可靠的测距与安全防护”。此后十余年,其技术路径沿着“移动载具的安全感知”持续延伸,从无人机逐步渗透至轨道交通、民航、汽车、工业AGV等对可靠性要求极高的领域,场景在变,但 “用激光雷达解决真实环境下的避障安全问题” 的核心主线始终未变。
跨场景的长期落地,也为北醒沉淀出一套 “不唯纸面参数,先解真实问题” 的工程方法论,这正是NOVA20产品定义的源头。
在三峡工程、北京地铁11号线、首都机场、京台高速等国家级项目中,北醒Horn系列激光雷达正稳定发挥作用。北醒在公共基础设施领域相关产品,已累计稳定运行超3万小时,覆盖全国30余座城市,拥有80多个落地项目。这类强约束场景对传感器的考核标准从来不是 “最远探测距离”,而是强光、温差、持续振动等复杂工况下的低误报率、长期稳定性与易维护性,客户要的从来不是实验室里的亮眼参数,而是能长年累月稳定工作的工程产品。
这套方法论被完整复刻到了NOVA20的研发中,先精准锚定人形机器人5厘米至1米的近场感知缺口,再围绕这个核心场景,反向定义探测精度、响应时延、功耗体积与多点布设的适配要求。比起“性能有多强”,北醒更在意“能不能解决真实痛点、能不能装进量产机型的BOM表”。
把精准的产品定义转化为可大规模交付的量产件,最终靠的是跨学科研发体系与成熟的制造能力。北醒的研发团队覆盖光学、结构、电子、算法全链条,创始人李远本人深耕光电子领域多年,技术底层积累深厚;在制造端,北醒与捷普联合建成的车规级激光雷达产线,自动化率超95%,可完成100多道核心工序的自动化生产,年产能超30万台。车规级的工艺控制、供应链管理与一致性交付经验,都可以复用到NOVA20的量产中——这也是北醒能把体积、功耗、成本压到量产级别的底气之一。
截至目前,北醒全系列激光雷达累计交付已超300万台,业务覆盖全球90多个国家和地区。李远曾对此总结:“强智能的出现和发展一定会需要强感知”,但‘强’从来不是更远、更大、更复杂。对机器人行业来说,真正的强感知,是在它最需要的距离上,用足够小、足够省、足够便宜的硬件,把安全这件事稳定做对。
从无人机到轨交,从汽车到机器人,北醒走的始终是同一条路:把底层感知做扎实,让安全成为每一台智能设备的出厂默认项。
随着人形机器人安全标准逐步完善,近场感知有可能从产品“加分项”变成风险评估、客户验收乃至准入测试中的基础项。标准不会限定整机必须用哪一种传感器,但风险能否被及时发现、系统能否及时响应、安全冗余是否成立,都需要稳定、可测量、可验证的感知数据支撑。近场激光雷达,因而有望成为安全链路中的重要组成部分。
这也会改变传感器的价值边界。当近场感知进入整机安全链路,安装位置、覆盖范围、数据融合、故障诊断和控制接口,都需要在整机设计阶段统筹考虑。传感器厂商与整机厂的合作关系,也将从单一器件采购前移至系统排布与联合验证。NOVA20正体现了近场感知从单颗产品走向系统化应用的趋势。
国际机器人联合会在2026年产业趋势中提出,人形机器人进入工厂,需要同时满足安全、耐久性、运行效率、能耗和维护成本等要求。这意味着,安全与效率并不是彼此对立的目标,稳定的近场感知既要降低碰撞和停机风险,也要减少不必要的避让与急停,使机器人能够在人员密集、环境持续变化的条件下保持正常作业。
由此回望,行业内关于“纯视觉还是多传感器融合”的路线讨论,答案其实早已清晰。
未来的机器人安全体系,不会由任何一种感知路线独自支撑,而是建立在不同层级、不同原理的传感器与控制链路的相互冗余、彼此补位之上。大模型负责理解世界、规划复杂任务,专用传感器负责守住安全底线、处理高频简单判断,上层的智能性与底层的确定性,共同构成机器人走向真实世界的完整底气。
当有一天,机器人真正走出工厂与园区,走进普通人的家庭,成为与我们长期共处的日常伙伴时,我们对它的信任,最终会建立在大模型展现出的聪慧与共情上,还是建立在那些始终沉默、不被看见,却总能在危险发生前一秒,稳稳触发安全机制的底层硬件之上?
这个问题,或许要交给时间,和每一台真正走进生活的机器人来回答。
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