北京理工大学集成电路与电子学院“光芯绘影”团队学生在做试验。北京理工大学供图

  偌大的车间正紧锣密鼓打开出产，却鲜有工人在机器之间络绎——智能出产线里，机器人代替传统人力，在流水线上完结着作业任务。

  机器人结构巨大，但并不“鲁莽”，似乎能快速洞悉零部件外形一般，如猛虎嗅蔷薇，精准完结定位、抓取、安装、焊接等工步。为机器人赋予光亮视界的，是藏身在机械臂上的一块细巧的MEMS（微机电体系芯片）微镜芯片。仅如米粒巨细的身躯，便可驱动格栅结构光投射在零部件上，为机器人供给明晰图画。不只制作业，这种芯片还在物流、刑侦、医疗等范畴担当着机器感知国际的慧眼。

  北理工学子研发的MEMS微镜芯片，面积减小到当时国际干流芯片的1/80，检测精度进步一倍。陈静怡/摄

  “让机器感知国际，具有高精度视觉传感才能，这关于工业自动化含义严重，也是咱们瞄准的‘卡脖子’技能攻关方向。”北京理工大学集成电路与电子学院“光芯绘影”团队负责人、集成电路与电子学院2020级硕士研究生张瑞浩说。

  依托本身科研和作业经历，团队研发了微型化、高精度的MEMS微镜芯片，面积相当于国际先进水平芯片的1/80，检测精度进步一倍，完成了美日等国中心独占技能的国产代替。团队跃跃欲试，携才智为努力国产结构光投影芯片界注入新颖的动力。

  现代工业自动化技能包括感知、检测等中心环节，与工业3D相机密不可分。国务院“十四五智能制作规划”中明确指出，要大力开展自主可控的智能传感技能，尤其是要大力开展高分辨率视觉传感器等一系列根底零部件。

  团队广泛调研国内外投影芯片技能，探究精细结构检测所需的小型化芯片，深化调查了DMD芯片和MEMS微镜芯片两大技能。其间，前者芯片体积太大，且一直受海外少量技能寡头独占，存在技能壁垒；后者尽管体积小，但现有海内外产品存在温度漂移大、无视点检测的缺点，使其作业稳定性和扫描精度都差强人意。

  据了解，在教师辅导和团队成员研究下，团队立异完成了低温漂芯片和高精度检测两大中心技能。首先是低温漂：因为杂乱环境下微镜作业稳定性差，团队成员曹英超提出了新式微镜梳齿结构，明显减小了谐振视点漂移，进步了温度稳定性；其次是视点检测：张瑞浩与团队成员屈家生开发了电容式视点检测技能，光学规划较传统计划极大简化，能够在小体积前提下完成高精度检测微镜的偏转视点。

  “咱们在精度等指标上现已做到了投影芯片的国产平替，并且在温漂和体积上较友商更占优势，更能应对杂乱环境下的投影需求。”张瑞浩说。

  完成技能打破后，团队着眼久远，共创了“光芯绘影”创业项目。据了解，项目以低温漂高精度的MEMS微镜芯片为中心产品，以芯片规划和封测为首要事务，面向虚拟实际、增强实际、3D相机、激光投影等使用场景为下流商场。从技能到产品的转化过程中，团队逐步优化结构规划以进步芯片稳定性，并规划推出了面向不同场景、系列化的多款产品。

  “现在，芯片产品现在已具有量产才能，工艺良率高于90%。咱们已具有2家长时间协作的芯片代工厂和多家企业客户，MEMS微镜芯片出货近万颗；中心技能宣布SCI论文一篇，请求多项发明专利。”张瑞浩说。

  北京理工大学集成电路与电子学院“光芯绘影”团队学生在做试验。北京理工大学供图

  即便中心产品——MEMS微镜芯片已然完善，张瑞浩和团队也并未满足于一时成功，而是向更高的山巅进发。通过很多企业造访调研和展会沟通，“光芯绘影”锚定产业链上游，开发了结构光投影计划，模组使用于才智物流、生物辨认、公安刑侦等场景。

  “2023年，全球MEMS微镜芯片商场规模估计将达14.5亿美元，结构光3D相机商场规模更是将高达28.2亿美元，商场需求巨大。依托先进的技能计划支撑，项目未来3年估计将占有0.5%的商场份额。”国家海外高层次人才、“光芯绘影”团队辅导教师、北京理工大学集成电路与电子学院谢会开教授对团队开展给出了达观的猜测。

  张瑞浩表明，接下来，团队将在2022年末建立公司并打开融资，逐步在2025年之前拓宽商场、迭代技能，进军3D相机、激光雷达等老练范畴，并追求探究元世界、数字孪生等前沿概念中的全新机会。