物理AI浪潮已至：从世界机器人大会看“具身智能”的感官基石

2025年8月8-12日，备受瞩目的2025世界机器人大会在北京召开。此次大会不仅成为最新型机器人的展示平台，一批零部件企业和他们的产品也受到关注。

这其中就包括例如机器人的“眼睛”激光雷达、摄像头，以及让机器人不迷路和始终保持姿态平衡的“前庭系统” —— 惯性测量单元Inertial Measurement Unit（IMU）。

在Physics AI（物理人工智能）成为浪潮、逐渐走进生活之际，这些传感器已成为人形和工业机器人、智能汽车等终端应用，精准感知外部环境和自身在物理世界中的状态的基础，助其准确完成每次一移动、每一个动作。

在这一过程中，不显眼的IMU凭借提供不受外界环境影响的位置和姿态数据发挥关键作用，成为物理AI的“感官基石”。

图片来源：世界机器人大会官方公众号

“物理感官”：AI需要的不仅仅是数字大脑

7月16日，首次参加国内活动的英伟达创始人黄仁勋在第三届中国国际供应链促进博览会上提出“人工智能下一个浪潮是Physics AI”，将行业的目光从虚拟世界的大模型，拉向了智能体与现实世界的交互。

物理AI是将人工智能与物理系统深度结合的领域，使机器人、智能汽车等应用在真实物理世界中感知、理解和执行复杂操作，实现AI的价值从对话框走进生活。

与主要处理文本、代码和图像等数字信息的AI不同，物理AI要求智能体能够理解和遵守物理世界的法则。

这意味着，未来的AI不仅要“会思考”，还要“会动手”。它需要驱动机械臂在拿起鸡蛋时不会将其捏碎；引导自动驾驶汽车通过复杂路况，平顺地从A点行驶到B点；让人形机器人能够在崎岖不平的地面上行走而不摔倒。

实现这一突破的关键，在于弥合AI算法的虚拟计算与现实世界的物理规律之间的鸿沟。而要跨越这条鸿沟，AI需要具备“感知”物理世界的能力。

图片来源：导远科技「惯性测量单元IMU」

如果说摄像头和雷达让AI“看见”世界，那么IMU则赋予AI至关重要的“前庭感知”。

这个集成了加速度计和陀螺仪（部分包括磁力计）的微型传感器，正是物理AI感知自身运动状态的基石，它让机器得以实时获知“我在哪，如何动，朝向何方”。

在本届世界机器人大会上，导远科技的IMU产品已赋能包括人形和工业在内的数家参展的机器人企业。

据了解，作为车规级惯性传感器领域量产经验丰富、市场规模领先的企业，导远科技的IMU产品已在双足、轮式人形机器人，四足机器狗，AGV（自动导引运输车），巡检机器人，移动机器人底盘等领域获得应用。

掌握牛顿定律：IMU如何赋予机器运动“本能”

经典物理学构成了世界的底层逻辑。IMU测量加速度和角速度的核心功能，正是对牛顿定律的精妙应用。它让智能体对力和运动有了最直接的认知。

现实世界充满了不确定性。当人形机器人走过一段倾斜的路面时，当AGV小车在高粉尘或油污地面轮胎打滑时，IMU能够瞬间捕捉到这些变化带来的姿态和加速度异常。

经过传感器融合算法的处理，IMU能够为物理AI提供关于其角速度、加速度、位置和姿态的连续、高频数据流，极大增强控制系统的鲁棒性。

图片来源：世界机器人大会官方公众号

人形机器人的核心挑战在于维持双足平衡，但由于其运动自由度高，姿态变化快、幅度大且难以预测，需要对姿态的微小变化进行高频、实时、精准的感知。

一个高性能的IMU能提供毫秒级的姿态反馈，并保证极小的传感器噪声，使机器人在遭受意外碰撞或地面扰动时，仍能瞬间调整姿态，维持稳定。

以导远科技的IMU模组为例，其姿态输出频率可达到500Hz，确保了反馈的实时性。其高性能版本的IMU模组的陀螺仪零偏不稳定性（Allan方差）≤0.8°/h，加速度计零偏不稳定性（Allan方差）≤0.02mg，为机器人在复杂动态环境下的运动控制提供了极大支持。

对于工业机器人，例如在无卫星信号、多障碍环境中自主运行的AGV来说，IMU能够提供独立于环境的高频姿态和运动信息，是保障机器人定位导航、智能避障、安全作业的基础之一。

而对于巡检机器人来说，在其他传感器受限或失效时，如视觉/激光失效（特征不足、光线差、遮挡），IMU是帮助设备维持基本功能的“兜底感知”。

物理AI浪潮背后：“万亿传感器经济”时代

中信建投研报称，物理AI作为AI技术演进的下一个方向，随着算力芯片和融合物理规律的模型能力升级，有望应用于更广阔场景，全面赋能制造、科研等领域智能化升级。

在这届世界机器人大会上，英伟达Omniverse与仿真模拟技术副总裁雷夫・莱巴迪亚恩（Rev Lebaredian）表示，“通过构建能在物理世界中自主行动的智能机器人，我们可以将计算技术与100万亿美元的物理产业连接起来，带来生产力的指数级提升。”

我们已身处“万亿传感器经济”时代，在物理AI浪潮到来之际，世界经济论坛在一篇名为《物理AI帮助我们理解世界，而不只是实现自动化》的最新文章中敏锐地指出。

文章描绘了传感器在物理世界中超乎想象的广泛应用，称”物理世界充斥着雷达、惯性传感器、热传感器、振动探测器等各类设备，它们以前所未有的规模产生着海量数据”。

随着全球汽车智能化加速，工业机器人自动化提速，人形机器人等新型智能体的商用落地，IMU市场正迎来量与质的双重飞跃。根据Research and Markets预测，全球IMU市场规模预计将从2023年的242亿美元增长至2032年的674亿美元，复合年增长率（CAGR）高达12.05%。

图片来源：Research and Markets

物理AI浪潮的到来，对IMU提出更高要求，也带来了结构性机遇。根据QYResearch的数据显示，2024年全球汽车级MEMS惯性测量单元（IMU）市场规模为248.96百万美元，预计到2031年全球规模将达到523.52百万美元。

以自动驾驶汽车和机器人为核心的市场，对更高精度、更强稳定性和可靠性的高性能IMU的需求持续上升，正推动产业链从上游芯片设计、封装测试到下游模组制造、算法融合的垂直整合演进。

导远科技正是这一趋势的先行者。其基于“自研芯片-多模组-总成”的全产业链能力，以及率先在要求严苛的车规级市场实现大规模量产的经验，为进入物理AI时代构建了坚固的护城河。

通过不断丰富IMU产品矩阵，导远科技正以车规级的可靠性与规模化优势，推动高端定位传感器在更广泛的智能设备中普及。

在这个以“物理交互”为核心的智能时代，IMU正成为智能体感知世界、保持平衡、应对未知的“本能”器官，是物理AI迈向现实世界不可或缺的第一步。