4月19日7點(diǎn)30分，全球首場(chǎng)“人機(jī)共跑”半程馬拉松賽事在北京正式開(kāi)跑，全世界為之矚目和驚嘆。北京亦莊半程馬拉松暨人形機(jī)器人半程馬拉松不僅見(jiàn)證了人類不斷超越自我的美好意志，還充分展示了人形機(jī)器人領(lǐng)域的前沿技術(shù)與卓越成果。

在這些參賽的人形機(jī)器人背后，石英晶振正默默發(fā)揮著關(guān)鍵作用，助力機(jī)器人實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)復(fù)雜功能。

石英晶振：把控機(jī)器人的“呼吸心跳”

石英晶振是電子系統(tǒng)的核心時(shí)鐘源，能夠通過(guò)周期性振動(dòng)產(chǎn)生穩(wěn)定的頻率信號(hào)。

在 AI 智能機(jī)器人中，石英晶振在主控芯片、運(yùn)動(dòng)控制、傳感器、無(wú)線通信及AI 計(jì)算等模塊發(fā)揮了關(guān)鍵作用，提供穩(wěn)定且精準(zhǔn)的時(shí)鐘信號(hào)，確保機(jī)器人各模塊實(shí)現(xiàn)高精度同步與穩(wěn)定運(yùn)行。

主控芯片模塊

人形機(jī)器人的主控芯片如 ARM MCU、FPGA 等需要高精度石英晶振提供時(shí)鐘信號(hào)（如12MHz、25MHz石英晶振）。

這些時(shí)鐘信號(hào)確保了 CPU、MCU 的數(shù)據(jù)計(jì)算、控制命令執(zhí)行的準(zhǔn)確性，維持系統(tǒng)的穩(wěn)定性，避免因時(shí)序誤差導(dǎo)致程序崩潰，為機(jī)器人的整體運(yùn)行提供基礎(chǔ)的時(shí)序保障。

運(yùn)動(dòng)控制模塊

在長(zhǎng)跑過(guò)程中，人形機(jī)器人需要精準(zhǔn)控制肢體的運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的跑姿。

石英晶振為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)提供高穩(wěn)定性時(shí)鐘信號(hào)（如 24MHz、32MHz 石英晶振），確保步態(tài)控制算法的準(zhǔn)確性，使機(jī)器人的動(dòng)作更加流暢、協(xié)調(diào)，防止出現(xiàn)步態(tài)不穩(wěn)、關(guān)節(jié)抖動(dòng)等問(wèn)題。

傳感器模塊

陀螺儀（IMU）、激光雷達(dá)（LiDAR）、攝像頭等傳感器需要高精度的時(shí)間同步。

例如，慣性測(cè)量單元（IMU）通常使用 32.768kHz 石英晶振，保證傳感器采樣速率精準(zhǔn)，確保機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境中的平衡與導(dǎo)航，提升機(jī)器人對(duì)環(huán)境的感知能力，使傳感器能夠準(zhǔn)確地采集和處理數(shù)據(jù)，為機(jī)器人的決策提供可靠的依據(jù)。

無(wú)線通信模塊

Wi-Fi、藍(lán)牙、5G 等通信模塊依賴高頻晶振來(lái)維持信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，（如 26MHz、40MHz 石英晶振）。

晶振的相位噪聲與抖動(dòng)控制能力直接影響通信速率與抗干擾性能，確保機(jī)器人在無(wú)線通信過(guò)程中能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)傳輸。

AI 計(jì)算模塊

高端人形機(jī)器人搭載 GPU 或 NPU（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元）運(yùn)行 AI 任務(wù)，如語(yǔ)音交互、環(huán)境感知、圖像識(shí)別等（通常采用 100MHz、125MHz 以上的高頻晶振）。

高頻晶振通過(guò)減少信號(hào)傳輸延遲提升算法效率，為 AI 計(jì)算提供高性能計(jì)算能力，確保 AI 算法的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，從而在自主決策或人機(jī)交互中縮短響應(yīng)時(shí)間，提高機(jī)器人的智能化水平。