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一、綜述

人形機(jī)器人中常用的傳感器種類(lèi)和用量，包括視覺(jué)類(lèi)傳感器、麥克風(fēng)陣列、觸覺(jué)類(lèi)傳感器、溫度傳感器等。同時(shí)還討論了不同傳感器的作用和組合方式，以及在機(jī)器人內(nèi)部的布置和測(cè)試。根據(jù)對(duì)話片段，人形機(jī)器人的成本主要由傳感器、力控和關(guān)節(jié)等部分構(gòu)成。

目前傳感器成本占比最大，力控和關(guān)節(jié)成本也較高。隨著規(guī)?；?、量產(chǎn)化和國(guó)產(chǎn)化的推進(jìn)，傳感器、力控和關(guān)節(jié)等部分的成本有望降低。然而，降本空間也受到技術(shù)挑戰(zhàn)和物料成本的限制。國(guó)內(nèi)傳感器在精度和壽命上與國(guó)外傳感器存在較大差距。為了滿足人形機(jī)器人的要求，傳感器的精度可以通過(guò)算法和軟件處理提高至1%，但會(huì)犧牲控制速度。

特斯拉最新視頻展示了其視覺(jué)傳感器的超預(yù)期表現(xiàn)，包括軟件系統(tǒng)處理和動(dòng)平衡方面。國(guó)內(nèi)機(jī)器人在視覺(jué)和力控方面與特斯拉存在差距，投入不足。國(guó)內(nèi)視覺(jué)傳感器供應(yīng)商的情況和價(jià)格因素的考慮。國(guó)內(nèi)廠商在抗干擾方面的差異性時(shí)，指出視覺(jué)模組需要加算法改進(jìn)以解決問(wèn)題。本對(duì)話片段討論了視覺(jué)技術(shù)中2D和3D路線的差異。2D視覺(jué)通過(guò)將圖片還原為3D，但其算法難度高且容易出錯(cuò)。與之相比，3D視覺(jué)更簡(jiǎn)單，通過(guò)提取每個(gè)像素點(diǎn)的深度信息可以生成3D影像。然而，3D視覺(jué)的硬件成本較高。

二、詳細(xì)介紹

1.人形機(jī)器人傳感器種類(lèi)和用量概述

人形機(jī)器人中常用的傳感器種類(lèi)和用量，包括視覺(jué)類(lèi)傳感器、麥克風(fēng)陣列、觸覺(jué)類(lèi)傳感器、溫度傳感器等。同時(shí)還討論了不同傳感器的作用和組合方式，以及在機(jī)器人內(nèi)部的布置和測(cè)試。

2.人形機(jī)器人成本及降本潛力分析

人形機(jī)器人的成本主要由傳感器、力控和關(guān)節(jié)等部分構(gòu)成。目前傳感器成本占比最大，力控和關(guān)節(jié)成本也較高。隨著規(guī)?；?、量產(chǎn)化和國(guó)產(chǎn)化的推進(jìn)，傳感器、力控和關(guān)節(jié)等部分的成本有望降低。其中，六維力傳感器和關(guān)節(jié)的控制是降本的重點(diǎn)，國(guó)產(chǎn)化方案的成功將有望使成本降至千元左右。然而，降本空間也受到技術(shù)挑戰(zhàn)和物料成本的限制。

3.國(guó)產(chǎn)傳感器在人形機(jī)器人領(lǐng)域的差距

國(guó)產(chǎn)傳感器在精度和壽命上與國(guó)外傳感器存在較大差距。目前國(guó)內(nèi)傳感器在精度上為2%到2.5%，而國(guó)外傳感器可以達(dá)到1%以下。同時(shí)，國(guó)內(nèi)傳感器的壽命未給出具體數(shù)值，與國(guó)外存在明顯差距。此外，國(guó)內(nèi)機(jī)器人項(xiàng)目在評(píng)估傳感器壽命方面尚未重視，導(dǎo)致成本上升。為了滿足人形機(jī)器人的要求，傳感器的精度可以通過(guò)算法和軟件處理提高至1%，但會(huì)犧牲控制速度。

4.力控傳感器在機(jī)器人中的應(yīng)用

力控傳感器在機(jī)器人中的關(guān)鍵性以及如何提高機(jī)器人的壽命和性能。通過(guò)對(duì)比國(guó)外傳感器的壽命，說(shuō)明了力控傳感器可以大幅提高機(jī)器人關(guān)節(jié)的壽命。同時(shí)，提出了增加傳感器重量、強(qiáng)度和降低精度來(lái)提高壽命的改進(jìn)方法。最后，還引用了波士頓機(jī)器人的力控精度作為參考，說(shuō)明了力控傳感器在實(shí)現(xiàn)復(fù)雜動(dòng)作方面的重要性。

5.國(guó)內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)鏈短板及核心部件問(wèn)題

國(guó)內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)鏈上的短板主要在核心元件和葉面片的靈敏度、電阻值等方面。國(guó)內(nèi)企業(yè)在設(shè)計(jì)、工藝和硬件選項(xiàng)上與國(guó)外存在差距。目前國(guó)內(nèi)六維力公司的產(chǎn)品主要適用于中等量程，無(wú)法滿足特別小和特別大的需求。南寧雨笠公司在力控傳感器領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)豐富，出貨量較大，其他企業(yè)大致處于同一水平。另外，米粒傳感器公司在一維力傳感器方面做得較好，但內(nèi)控精度仍有差距。

6.六維力傳感器的成本與價(jià)格問(wèn)題

六維力傳感器的成本和價(jià)格問(wèn)題。廠家將傳感器價(jià)格標(biāo)到2000元，但批量生產(chǎn)難以實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)方案的成本很難降低，而國(guó)內(nèi)制作工藝的成品率較低，導(dǎo)致出廠成本高。討論了使用國(guó)產(chǎn)晶片和頁(yè)面片的可能性，但也面臨著挑戰(zhàn)，如精度不夠高。目前國(guó)內(nèi)公司正在努力降低傳感器的成本，但還需克服一些挑戰(zhàn)。

7.特斯拉機(jī)器人視覺(jué)傳感器應(yīng)用超預(yù)期

特斯拉最新視頻展示了其視覺(jué)傳感器的超預(yù)期表現(xiàn)，包括軟件系統(tǒng)處理和動(dòng)平衡方面。特斯拉使用的2D視覺(jué)傳感器成本較低，力控水平約為1%。其算法場(chǎng)景聯(lián)動(dòng)較好，但難度較波士頓運(yùn)動(dòng)控制低。特斯拉的視覺(jué)傳感器應(yīng)用在機(jī)器人領(lǐng)域尚屬領(lǐng)先，但成功率不能保證。國(guó)內(nèi)機(jī)器人在視覺(jué)和力控方面與特斯拉存在差距，投入不足。

8.視覺(jué)傳感器供應(yīng)商選擇及其與英特爾的差距

視覺(jué)傳感器在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用及其供應(yīng)商選擇。主要提到了英特爾和奧比中光作為主供應(yīng)商和備選供應(yīng)商的情況。討論了英特爾視覺(jué)傳感器性能穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，以及奧比中光在算法工程師使用中的一些差異。此外，還提到了機(jī)器人視覺(jué)傳感器在不同位置的應(yīng)用需求，以及英特爾提供的頭部和手部視覺(jué)傳感器的便利性。最后，提到了國(guó)內(nèi)視覺(jué)傳感器供應(yīng)商的情況和價(jià)格因素的考慮。

9.國(guó)產(chǎn)視覺(jué)算法提升與抗干擾問(wèn)題

國(guó)內(nèi)廠商在抗干擾方面的差異性時(shí)，指出視覺(jué)模組需要加算法改進(jìn)以解決問(wèn)題。同時(shí)指出國(guó)產(chǎn)視覺(jué)模組的分辨率相對(duì)較低，價(jià)格也存在差異。另外，針對(duì)行星減速器是否需要力傳感器的問(wèn)題，解釋了諧波減速機(jī)與行程減速機(jī)的優(yōu)劣，并強(qiáng)調(diào)了對(duì)于機(jī)器人關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)精度要求較高，需要使用利空扭矩傳感器進(jìn)行精確控制。

10.視覺(jué)技術(shù)中的2D和3D路線差異

視覺(jué)技術(shù)中2D和3D路線的差異：2D視覺(jué)通過(guò)將圖片還原為3D，但其算法難度高且容易出錯(cuò)。與之相比，3D視覺(jué)更簡(jiǎn)單，通過(guò)提取每個(gè)像素點(diǎn)的深度信息可以生成3D影像。然而，3D視覺(jué)的硬件成本較高。特斯拉使用被動(dòng)雙目視覺(jué)技術(shù)復(fù)現(xiàn)人的功能，而國(guó)內(nèi)一般使用3D視覺(jué)。未來(lái)，國(guó)內(nèi)公司可能會(huì)傾向于開(kāi)發(fā)更簡(jiǎn)單且成本更低的2D視覺(jué)方案，但目前難度較大且誤差較大，很少有公司選擇做2D視覺(jué)。

11.電子皮膚商業(yè)問(wèn)題和技術(shù)難點(diǎn)

電子皮膚商業(yè)化方面的問(wèn)題以及觸覺(jué)和溫度分布兩個(gè)主要難題。目前觸覺(jué)傳感器市場(chǎng)較小且不成熟，精度低，壽命短。國(guó)內(nèi)僅有少數(shù)幾家公司從事觸覺(jué)傳感器的研發(fā)，存在產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和批量化生產(chǎn)的問(wèn)題。此外，電子皮膚的性能和工藝也需要進(jìn)一步提升。

三、Q&A

請(qǐng)專(zhuān)家介紹人形機(jī)器人中傳感器的用量和種類(lèi)的情況。請(qǐng)介紹人形機(jī)器人身體周邊的傳感器種類(lèi)和功能。

視覺(jué)類(lèi)的傳感器包括2D視覺(jué)和3D視覺(jué)，3D視覺(jué)分為激光雷達(dá)和中的相機(jī)。頭部會(huì)放麥克風(fēng)和非接觸式的測(cè)溫傳感器，機(jī)器人身體周邊還會(huì)放接近感知的測(cè)量機(jī)，常用的傳感器包括光電開(kāi)關(guān)和壓力薄膜。包括接近感知的測(cè)量機(jī)和超聲波雷達(dá)，超聲波雷達(dá)是給top類(lèi)型的激光位移傳感器做補(bǔ)盲的。當(dāng)接近覺(jué)感知已經(jīng)失效的時(shí)候，還會(huì)用碰撞傳感器去感知碰撞。

IMU的主要作用是什么？MU在機(jī)器人內(nèi)部的作用是什么？機(jī)器人傳感器在整個(gè)機(jī)器人中的作用是什么？

IMU可以用來(lái)檢測(cè)機(jī)器人的姿態(tài)，最關(guān)鍵的用途是用來(lái)檢測(cè)機(jī)器人的姿態(tài)。MU可以用來(lái)檢測(cè)機(jī)器人相對(duì)地面的姿態(tài)，對(duì)算法的要求都很高，但精度也不太夠。機(jī)器人傳感器是整個(gè)機(jī)器人的重要組成部分，包括用來(lái)做里程計(jì)、里程計(jì)和姿態(tài)檢測(cè)等功能。

一般情況下，一臺(tái)人形機(jī)器人需要用到多少個(gè)力控傳感器？

力控傳感器，其中旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)至少要用到12個(gè)左右。

不同的機(jī)器人方案中，傳感器成本的占比會(huì)有多大的差異？

并不固定，但通常在70萬(wàn)左右，其中力控傳感器的成本最大。

其他類(lèi)的傳感器成本分母包括哪些？

視覺(jué)類(lèi)傳感器成本在1萬(wàn)塊錢(qián)左右，溫度傳感器和紅外傳感器價(jià)格較貴。

國(guó)產(chǎn)化后傳感器成本降低主要體現(xiàn)在哪些方面？

關(guān)節(jié)力控扭矩傳感器的降本空間較大，可能能降到四五百以下，但挑戰(zhàn)度與六維力傳感器相似。

未來(lái)傳感器降本潛力如何？

主要取決于六維力和關(guān)節(jié)的控制，降本空間很大，但技術(shù)上也存在挑戰(zhàn)。如果國(guó)產(chǎn)方案成功，國(guó)產(chǎn)傳感器可能能降到1000塊錢(qián)以下。

六維力傳感器的物料成本主要在哪些方面？

六維力傳感器物料成本主要在硬面片成本、彈性體加工成本和人工測(cè)試成本等方面，國(guó)內(nèi)有公司正在規(guī)?；慨a(chǎn)。如果國(guó)產(chǎn)方案成功，六維力傳感器可能能降到1000塊錢(qián)以下。

目前國(guó)內(nèi)人形機(jī)器人使用的傳感器有哪些不足之處？

與國(guó)外傳感器相比，國(guó)內(nèi)傳感器在絕對(duì)精度上存在差距，進(jìn)度在2%到2.5%之間。

國(guó)內(nèi)六維力傳感器在規(guī)格書(shū)上是否寫(xiě)壽命？國(guó)外六維力傳感器的壽命有多少？

國(guó)內(nèi)的六維力傳感器的規(guī)格書(shū)中通常不寫(xiě)壽命，只是提供承諾的量程、精度和最大測(cè)試次數(shù)。通常是3000萬(wàn)次，高于國(guó)內(nèi)的壽命。這可能與加工精度、工藝等方面有關(guān)。

國(guó)內(nèi)在機(jī)器人傳感器精度和壽命上的差距有多大？

主要在于壽命方面，精度差距并不明顯。

國(guó)內(nèi)機(jī)器人傳感器的精度要求是多少？機(jī)器人傳感器的壽命要求是多少？

在力控傳感器方面，精度并不是一個(gè)特別死的規(guī)定，可以通過(guò)調(diào)節(jié)來(lái)提高精度。受到多種因素的影響，比如控制方法、量程占比、力傳感器的使用等。如果采用國(guó)外的傳感器，壽命可以提高到大幾千萬(wàn)次；而國(guó)內(nèi)的傳感器可能只有幾百萬(wàn)次。

國(guó)外傳感器的壽命比國(guó)內(nèi)的好嗎？

如果控制方法得當(dāng)，國(guó)內(nèi)的傳感器也可以達(dá)到大幾千萬(wàn)次的壽命。

國(guó)內(nèi)傳感器在壽命方面存在哪些問(wèn)題？

主要是性能不好就不可以用，有很多改進(jìn)的方法。

國(guó)內(nèi)傳感器在力控方面的精度有多少？

主要是指六維力和關(guān)節(jié)里面的力控制，力控傳感器的精度是1%，這樣就能達(dá)到和國(guó)外同等的力控水平。

國(guó)內(nèi)傳感器在核心元件和零部件方面的短板在哪里？國(guó)內(nèi)傳感器在粘貼硬件片時(shí)存在哪些工藝和材料上的問(wèn)題？

主要是核心元件和零部件的精度和電阻值不足，靈敏度和功耗較高，還有工藝方面的差異。粘貼硬件片的工藝和材料上存在一些問(wèn)題，比如粘貼膠時(shí)的工藝和膠刷的平整度，還有在刷膠時(shí)氣泡和瑕疵等。這些都會(huì)影響設(shè)備的長(zhǎng)期壽命。

國(guó)內(nèi)六維力和力控傳感器在特別小和特別大的療程時(shí)有什么問(wèn)題？

工藝和硬件片的選項(xiàng)都存在問(wèn)題，尤其是特別小和特別大的療程時(shí)，國(guó)內(nèi)的公司都做不了。國(guó)外公司像ATI則具備全系列的力控傳感器，能夠滿足各種療程的需求。

顆粒傳感器的市場(chǎng)占有率如何？

顆粒傳感器主要做E維力和一維扭矩傳感器，出貨量不大，其中他們的力控扭矩、力為力等產(chǎn)品誤差還比較大，起步比較晚。

2000元價(jià)格的六維力傳感器可能性如何？

傳感器價(jià)格難以下降，使用國(guó)外方案難以做到成本下降，同時(shí)成品率也很低，出廠成本也很高。

特斯拉視頻中傳感器價(jià)值量有多少？特斯拉視頻中傳感器應(yīng)用有哪些方面超預(yù)期？

視覺(jué)傳感器成本便宜，利控程度一般，平衡算法做得比較好，難度不高，成功率并不太高。視頻成功率并不高，不好說(shuō)是否超預(yù)期。在機(jī)器人研發(fā)過(guò)程中，想保證每次都成功是有難度的。

國(guó)內(nèi)機(jī)器人在傳感器應(yīng)用上的投入狀態(tài)如何？

都在等待特斯拉成功，投入不足，大家都是跟隨狀態(tài)或?qū)嶒?yàn)室維持狀態(tài)，沒(méi)有大力投入去做這個(gè)。

視覺(jué)傳感器這塊未來(lái)整機(jī)廠商是自己去做，還是去采購(gòu)?fù)甑谌降倪@些3D相機(jī)去做這些？

一般都選擇英特爾的產(chǎn)品，因?yàn)樗母鞣矫嫘阅苷故径疾诲e(cuò)，包括抗紅外干擾、陽(yáng)光干擾等，價(jià)格也能接受。如果有特別定制化的場(chǎng)景，才會(huì)考慮定制。

國(guó)內(nèi)的這些做3D相機(jī)的車(chē)跟英特爾差距主要是在哪里？

國(guó)內(nèi)的視覺(jué)傳感器供應(yīng)商主要是奧比中光，英特爾作為主供應(yīng)商，奧比中光作為備選供應(yīng)商。

英特爾的產(chǎn)品相比奧比中光有什么優(yōu)勢(shì)？英特爾的視覺(jué)傳感器和奧比中光的視覺(jué)傳感器之間需要建立什么樣的坐標(biāo)位變換？國(guó)內(nèi)的視覺(jué)傳感器供應(yīng)商和英特爾的產(chǎn)品相比有哪些優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)？

在大量程的范圍增長(zhǎng)上更好，算法工程師感覺(jué)也更穩(wěn)定，系統(tǒng)更穩(wěn)定。英特爾的系列化，包括大量程小量程的產(chǎn)品，更適合不同的應(yīng)用場(chǎng)景。位置關(guān)系。大量程的視覺(jué)傳感器精度大概只有個(gè)2%，而手部的視覺(jué)傳感器精度會(huì)更高，可以到達(dá)毫米級(jí)別的精度。相比英特爾，國(guó)內(nèi)的視覺(jué)傳感器供應(yīng)商的產(chǎn)品可能會(huì)有更多的劣勢(shì)，如抗干擾方面，更多的需要加入算法。但也有機(jī)會(huì)在未來(lái)完善。但是如果完善了，價(jià)格可能會(huì)上升，與英特爾相當(dāng)。

視覺(jué)算法是否需要提高？

視覺(jué)算法需要在精度和分辨率上提高，價(jià)格上也有差別。

行星減速器是否需要力傳感器？

看進(jìn)度要求，諧波減速器需要力傳感器，力控精度要達(dá)到5%到2%的量級(jí)。

2D視覺(jué)和3D視覺(jué)的差異？

難度大，需要算法和高精度的硬件，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率低。

國(guó)內(nèi)一般用哪種視覺(jué)技術(shù)？

3D視覺(jué)，但硬件成本高，應(yīng)用場(chǎng)景較少，誤差大，容易出現(xiàn)故障。

國(guó)內(nèi)是否傾向于使用二維視覺(jué)？

未來(lái)國(guó)內(nèi)公司是否傾向于使用二維視覺(jué)需要觀察，因?yàn)槿S視覺(jué)已經(jīng)有一些應(yīng)用場(chǎng)景，成本較低，誤差較小。

電子皮膚目前還有哪些問(wèn)題？

在解決觸覺(jué)和溫度分布問(wèn)題時(shí)還有一些技術(shù)難點(diǎn)未被攻克，如觸覺(jué)傳感器的精度問(wèn)題、市場(chǎng)需求小、缺乏批量化生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和設(shè)備材料問(wèn)題。

觸覺(jué)傳感器在機(jī)器人中的應(yīng)用如何？觸覺(jué)傳感器在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在哪些問(wèn)題？

較少，主要應(yīng)用于手機(jī)、汽車(chē)等觸屏領(lǐng)域。觸覺(jué)傳感器的精度問(wèn)題是最大的問(wèn)題。問(wèn)題是市場(chǎng)需求小，生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)不足，批量化生產(chǎn)困難，缺乏產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。同時(shí)，產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的工藝、設(shè)備和材料也存在問(wèn)題，需要長(zhǎng)期穩(wěn)定的驗(yàn)證。

傳感器的性能和壽命如何？機(jī)器人使用的觸覺(jué)傳感器壽命如何？傳感器的精度和壽命如何？傳感器的觸覺(jué)壽命有多長(zhǎng)？傳感器在機(jī)器人上的應(yīng)用問(wèn)題是什么？觸覺(jué)傳感器的使用量級(jí)是多少？如何使用觸覺(jué)傳感器？觸覺(jué)傳感器的性能問(wèn)題有哪些？觸覺(jué)傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域是什么？觸覺(jué)傳感器的應(yīng)用限制是什么？

不好，壽命不長(zhǎng)，觸覺(jué)壽命百萬(wàn)次左右。很快會(huì)用完，觸覺(jué)壽命不長(zhǎng)。精度不高，壽命不長(zhǎng)。百萬(wàn)次左右。壽命不長(zhǎng)，很快會(huì)用完。量級(jí)是百萬(wàn)次左右。可以整理限速等任務(wù)。性能不好，精度不高，壽命不長(zhǎng)。可以用于機(jī)器人手上。應(yīng)用于機(jī)器人手上，觸覺(jué)壽命很快會(huì)用完。