人形機(jī)器人的觸覺--力矩傳感器

近日，亞洲主流經(jīng)濟(jì)媒體《亞洲經(jīng)濟(jì)》就人形機(jī)器人力感知能力發(fā)表了報(bào)道。

報(bào)道中談到，人工智能（AI）的高度發(fā)展和機(jī)器人技術(shù)的飛速進(jìn)步，正將具有人類思維和行動(dòng)能力的人形機(jī)器人的商業(yè)化變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。要使機(jī)器人不僅能“動(dòng)起來”，還能像人一樣進(jìn)行精密動(dòng)作，就必須具備高精度的控制技術(shù)。除了控制機(jī)器人大幅動(dòng)作的“執(zhí)行器”，能感知微小力量變化并加以精確控制的“力矩傳感器（Force Torque Sensor）”也作為賦予機(jī)器人感知能力的核心部件正在備受矚目。通過這種傳感器，機(jī)器人能夠像人手一樣調(diào)節(jié)力量，像擁有觸覺一樣對(duì)外部刺激作出反應(yīng)并采取行動(dòng)。

為了能夠大規(guī)模量產(chǎn)可以與人類安全共存的人形機(jī)器人，能夠使其具備像人一樣縝密判斷與動(dòng)作控制能力的超精密傳感元件--“力矩傳感器”是不可或缺的。力矩傳感器就像是讓機(jī)器人能夠自己判斷“需要施加多大力量”，“何時(shí)該停止施力”的感知器官。它能夠同時(shí)精確測(cè)量三個(gè)方向上的力和旋轉(zhuǎn)力矩（扭矩），使機(jī)器人能夠完成精密組裝工作，或在手術(shù)中感知微小的反作用力并立即停止，實(shí)現(xiàn)高精度、高安全性的操作。就像人類通過皮膚或關(guān)節(jié)感知刺激并傳達(dá)給大腦一樣，機(jī)器人借助力矩傳感器獲得感知能力，從而能夠像人類一樣精準(zhǔn)地進(jìn)行動(dòng)作。 而具備精密傳感技術(shù)的企業(yè)Robotous正在引領(lǐng)力矩傳感器市場(chǎng)，通過技術(shù)升級(jí)迅速跟上機(jī)器人大眾化的潮流。Robotous是韓國最先實(shí)現(xiàn)力矩傳感器技術(shù)商用化的企業(yè)。早在2016年率先實(shí)現(xiàn)力矩傳感器的商用化后，已向全球200多家企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)供應(yīng)產(chǎn)品，確立了其領(lǐng)先地位。其力矩傳感器產(chǎn)品采用電容式非接觸感應(yīng)結(jié)構(gòu)。這種方式不僅具有出色的耐用性，其信號(hào)處理電路結(jié)構(gòu)也相對(duì)簡(jiǎn)單，因而在確保高精度的同時(shí)還提升了制造效率。制造流程同樣被簡(jiǎn)化，通過螺釘固定的方式替代復(fù)雜的粘接或焊接工序，提高了生產(chǎn)效率。憑借這種自動(dòng)化生產(chǎn)線優(yōu)化的設(shè)計(jì)，其價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力方面也具備極大的優(yōu)勢(shì)。

Robotous傳感器的最大特點(diǎn)是具有能分離并精確測(cè)量水平方向與垂直方向力量的獨(dú)立結(jié)構(gòu)。傳感器內(nèi)部精密配置了4個(gè)黃銅電極（水平方向）和4個(gè)PCB圖案電極（垂直方向），能進(jìn)行微小間隙調(diào)整，極大地提升了傳感精度。這樣的獨(dú)立測(cè)量結(jié)構(gòu)確保了各方向的測(cè)量靈敏度保持一致，在精度、分辨率、過載耐受力等方面都優(yōu)于其他產(chǎn)品。該公司擁有包括RFT64、RFT80等系列在內(nèi)的業(yè)內(nèi)最豐富的產(chǎn)品陣容，還運(yùn)營著快速響應(yīng)客戶需求的定制開發(fā)與供應(yīng)服務(wù)體系。在與國內(nèi)外主要企業(yè)持續(xù)合作的基礎(chǔ)上，最近還與位于中國上海的智能制造與機(jī)器人國際聯(lián)創(chuàng)中心建立了國際合作伙伴關(guān)系，以積極拓展海外市場(chǎng)。

力矩傳感器是人形機(jī)器人時(shí)代的核心部件。隨著該傳感器的應(yīng)用拓展，類人機(jī)器人將能夠像人一樣自然地“行動(dòng)”，個(gè)人機(jī)器人時(shí)代的到來也將加速。

審核編輯 黃宇