机器人声学测试
大模型 AI 让机器人越来越“聪明”,新一代电机与控制算法则让其自由度不断突破。真正接近“人类能力”的机器人正在加速向我们走来。但在研发和量产现场,工程师们最头疼的一类问题,却依然来自 - 声音。
NTi Audio 的机器人声学测试方案,正是为解决这些痛点而设计:由声振数据驱动,一站式覆盖设计验证、样机调试、在线质量控制全流程。
特性
机器人为何“发声”?
噪声超标、语音交互不稳定、装配异响、扬声器或麦克风性能漂移 ... 这些问题在产品链路中反复出现。
无框电机、空心杯电机、丝杠、减速器 ...
这些高度精密的传动结构在高速协作时,任何细微间隙、磨损、应力集中,都可能转化为刺耳的机械噪声或间歇性异响。
灵巧手:价值密度最高的部件
灵巧手像人手一样具备高自由度与高机械耦合,是整机中设计难度最高的结构之一:
- 成本可占整机的 30% 以上;
- 承担超过 50% 的功能性;
- 多个空心杯电机驱动腱绳或连杆,彼此耦合非常紧密。
这也意味着:任何细微的机械异常,都会以异响的方式被放大,是最能暴露品质问题的环节。
智能交互
服务机器人必须依赖麦克风阵列进行定位、拾音和降噪,扬声器负责传达信息与情绪。
只要硬件、装配、通风设计或声腔稍有偏差,就会影响语音识别率、音质和整体交互体验。
此外,散热系统、液压系统、气动系统等也会发出噪声,影响机器人的整机性能表现。
全面测量
从结构拆解来看,一台机器人必须通过以下四类核心声学与电声指标的验证:
声压级与声功率 - 合规关键
声功率是最基础的“声音体检报告”,既用于法规符合性,也用于不同版本、不同供应商之间的工程对比。
依据 GB/T 37242-2018《机器人噪声试验方法》:
- 工业机器人:至少使用 2 级声级计
- 服务机器人:至少使用 1 级声级计
XL2 声级计测量灵巧手声压级和声功率
异音异响 - 把“主观听感”变成量化指标
NTi Audio 久经验证的专利 PureSound 纯音技术和最新的 AI 机器学习,把“主观听感”转化为可比对、可回溯、可量化的数据,帮助工程师们快速判断风险和定位问题。
异响的识别、稳定复现与定位,成为真正的数据问题,而不是经验问题。
扬声器 / 麦克风电声性能 - 交互系统的基础
对语音交互系统而言,基础电声性能必须可控:
- 扬声器: 频响、失真、阻抗、异音 ...
- 麦克风: 灵敏度、指向性、失真、信噪比 ...
- 麦克风阵列: 在轴灵敏度、一致性、波束成形 ...
这些指标直接影响语音识别率、TTS 清晰度以及噪声环境下的用户体验。
MEMS 麦克风阵列测试
声学异常点定位 - 快速发现“问题在哪里”
通过声学相机在整机阶段识别:
- 异响源
- 声学泄漏点
- 结构共振区域
适合用于样机调试、设计优化与问题溯源。
瑞士精密:一套系统覆盖研发到量产
NTi Audio 的机器人声学与音频测试方案强调即插即用与工程可落地性,避免投入大量时间在调设备、写脚本、做治具上。
声压级与声功率 - 合规关键
完整系统包括:
- FX100 音频分析仪
- XL3 声学分析仪 与 XL2 振动计
- 便携式声学相机
- 传声器(声学)、加速度计(振动)、激光传感器(非接触)
- 数据分析与自动化软件
能力特征
- 高精度可追溯: 把听感转化为标准化曲线与数据,方便版本对比与跨团队沟通
- 产线友好: 开放 API,可无缝连接 MES,实现来料 - 上线 - 出货的闭环质控
- 模块化扩展: 机械、交互、整机测试均可在同一体系下完成
简洁强大的 FX100 测试系统