據(jù)高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所(GG)在《2025年人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書》中預(yù)測，2025年全球人形機(jī)器人市場規(guī)模63.39億元;2030年市場規(guī)模將超過640億元;到2035年，將超過4000億元。

目前國內(nèi)人形機(jī)器人賽道競爭激烈，已形成白熱化。不僅有多家創(chuàng)業(yè)公司參與其中，互聯(lián)網(wǎng)科技巨頭也紛紛通過投資或自研的方式入場......

在人形機(jī)器人從概念走向現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵征程中，如何讓其像人類一樣感知世界、實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，是核心挑戰(zhàn)之一。其中，“力覺”感知——即精確感知與控制交互力與力矩的能力，是實(shí)現(xiàn)精細(xì)操作、自適應(yīng)行走與安全碰撞應(yīng)對的基石。海伯森技術(shù)以其在六維力傳感器上的雙重改革：應(yīng)變片材質(zhì)從硅到金屬的轉(zhuǎn)變，以及控制器內(nèi)置的一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為人形機(jī)器人賦予了前所未有的“細(xì)膩觸覺”，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品品質(zhì)的跨越式提升。

六維力傳感器是一種能夠同時(shí)測量物體在三個(gè)空間方向上的力（Fx, Fy, Fz）和繞這三個(gè)方向的力矩（Mx, My, Mz）的高精度智能傳感設(shè)備，其核心工作原理通常依賴于貼有應(yīng)變片的彈性結(jié)構(gòu)體；當(dāng)外界施加力和力矩時(shí)，這個(gè)結(jié)構(gòu)體會(huì)產(chǎn)生微小的形變，附著其上的應(yīng)變片的電阻值就會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化，通過精密解耦這多個(gè)應(yīng)變片信號組成的復(fù)雜電橋電路，并經(jīng)過復(fù)雜的解耦算法，就可以精確地分離并計(jì)算出六個(gè)獨(dú)立分量的數(shù)值，這種強(qiáng)大的能力使得六維力傳感器成為機(jī)器人、高端制造和科研領(lǐng)域的關(guān)鍵部件。

一、海伯森材質(zhì)革新：金屬應(yīng)變片，鑄就穩(wěn)定可靠的“神經(jīng)末梢”

人形機(jī)器人的工作環(huán)境復(fù)雜多變，從恒溫實(shí)驗(yàn)室到有溫差的真實(shí)場景，其“腕踝”等關(guān)鍵關(guān)節(jié)處的傳感器必須能承受持續(xù)動(dòng)態(tài)負(fù)載并保持穩(wěn)定輸出。海伯森將應(yīng)變片材料從傳統(tǒng)的硅基升級為航空金屬，正是為了滿足這一嚴(yán)苛需求。

材質(zhì)變革如何夯實(shí)品質(zhì)基礎(chǔ)？

溫漂性能的質(zhì)的飛躍：硅材料對溫度變化極其敏感，傳統(tǒng)硅基傳感器零點(diǎn)溫漂通常高達(dá) 0.1%/℃以上，導(dǎo)致傳感器零點(diǎn)與靈敏度隨環(huán)境溫度大幅漂移，是長期穩(wěn)定性的大敵。海伯森采用的特種航空金屬材料具備優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，其電阻溫度系數(shù)極低，且熱膨脹系數(shù)能與傳感器金屬彈性體形成完美匹配。TF080系列配合內(nèi)置溫度補(bǔ)償算法，溫漂性能較行業(yè)平均水平大幅降低。這一突破使得機(jī)器人在 - 20℃~80℃的溫度范圍內(nèi)，將溫漂控制在＜0.1%FS/10℃。這從物理層面顯著抑制了溫漂，使傳感器在復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境下也能保持輸出穩(wěn)定，降低了系統(tǒng)對復(fù)雜溫補(bǔ)算法的依賴。這一突破使得機(jī)器人無論是執(zhí)行“精密擒拿”雞蛋，還是“大力旋緊”瓶蓋的任務(wù)，都能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)穩(wěn)定的力道控制，展現(xiàn)出卓越的環(huán)境適應(yīng)性。

線性度與重復(fù)精度的提升：金屬應(yīng)變片在彈性形變范圍內(nèi)，其電阻變化與機(jī)械應(yīng)變之間呈現(xiàn)出高度線性的關(guān)系。其 HPS-FT080 型號非線性度僅為＜0.5% FS，接近航空航天級標(biāo)準(zhǔn)，這種固有的優(yōu)良特性，使得傳感器在全量程范圍內(nèi)都具有卓越的線性度，測量結(jié)果更真實(shí)，重復(fù)性更高，簡化了標(biāo)定與數(shù)據(jù)處理的難度。確保了力覺反饋的高度真實(shí)，為機(jī)器人流暢完成推、拉、握、捏等復(fù)雜動(dòng)作提供了可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

方向性與長期可靠性的增強(qiáng)：傳統(tǒng)硅基傳感器因材料強(qiáng)度不足，在使用過程中容易造成斷裂，而海伯森金屬應(yīng)變片強(qiáng)度更高，應(yīng)力傳遞更直接。這不僅有效降低了六維力信號之間的串?dāng)_，提升了測量方向性，更確保了傳感器在承受長期、交變負(fù)載時(shí)，性能不會(huì)因材料疲勞而衰減，使用壽命大幅延長在抗過載能力上，海伯森全系列產(chǎn)品則達(dá)到 350% 過載承受能力。這確保了在機(jī)器人的整個(gè)生命周期內(nèi)，盡可能使其“腳踝”和“手腕”的力覺感知始終如一，為動(dòng)態(tài)平衡與步態(tài)控制提供長期可靠的數(shù)據(jù)支持。

二、海伯森結(jié)構(gòu)革新：內(nèi)置控制器，打造高度集成的“神經(jīng)線”

人形機(jī)器人結(jié)構(gòu)緊湊，對空間的利用要求極為苛刻，同時(shí)需要極低的系統(tǒng)延遲以實(shí)現(xiàn)快速反應(yīng)。海伯森將控制器內(nèi)置的一體化設(shè)計(jì)，完美回應(yīng)了這些需求。

結(jié)構(gòu)變革如何改善用戶體驗(yàn)？

簡潔與可靠性：傳統(tǒng)的分體式設(shè)計(jì)需要多根電纜在機(jī)器人與控制器之間連接，不僅布線繁瑣，更是噪聲干擾、故障頻發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。針對此類問題，海伯森將控制器內(nèi)置后，傳感器可直接輸出經(jīng)過處理的高質(zhì)量數(shù)字信號，連接線纜大幅減少，系統(tǒng)集成度顯著提高，整體可靠性倍增。集成時(shí)間從行業(yè)平均的 3 小時(shí)縮短至 1 小時(shí)（效率提升67%），同時(shí)后期維護(hù)成本降低 50%。

信號保真，抗干擾能力提升：模擬信號在長距離傳輸中極易受到電磁干擾。內(nèi)置控制器使得微弱的應(yīng)變片信號得以在傳感器內(nèi)部最短路徑內(nèi)被放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)字處理，最大限度地避免了噪聲引入，保證了從感知到輸出的全程信號純凈度。

智能內(nèi)嵌，隨連隨用：內(nèi)置的強(qiáng)大算力使得傳感器能夠?qū)崟r(shí)完成溫度補(bǔ)償、非線性校正、動(dòng)態(tài)解耦等復(fù)雜運(yùn)算。用戶無需再配置額外的處理單元或編寫復(fù)雜的補(bǔ)償算法，上電即可獲得穩(wěn)定、精準(zhǔn)、已解耦的六維力/力矩?cái)?shù)字信號，極大地降低了開發(fā)門檻和時(shí)間成本。

架構(gòu)優(yōu)化，為設(shè)備“減負(fù)”：一體化的結(jié)構(gòu)為機(jī)器人等設(shè)備節(jié)省了寶貴的安裝空間，并且強(qiáng)大的定制化能力可根據(jù)特定的結(jié)構(gòu)空間、接口協(xié)議和性能要求，進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計(jì)開發(fā)與參數(shù)深度定制，確保產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)最優(yōu)匹配與性能融合。