完全集成的傳感器原型豐富了機(jī)器人手的功能

2022 年 2 月 16 日，比利時(shí)泰森德洛 - 全球微電子工程公司 Melexis 今日宣布，完成了一項(xiàng)重大創(chuàng)新，以提高機(jī)器人與易碎或多樣化物體交互的能力。邁來(lái)芯推出了 Tactaxis，這是一款完全集成的觸覺(jué)傳感器，結(jié)構(gòu)緊湊且柔軟，可提供作用于其表面的 3D 力矢量。這項(xiàng)創(chuàng)新改善了機(jī)器人的手和抓具，使得像摘水果這樣的精細(xì)操作成為可能。該技術(shù)已成功地在功能原型中實(shí)現(xiàn)。

這款開(kāi)創(chuàng)性的原型采用了 Melexis 經(jīng)過(guò)業(yè)界驗(yàn)證的 Triaxis? 技術(shù)，具有多個(gè) 3D 磁力計(jì)像素（magnetometer pixels）。該傳感器配有一塊嵌入到彈性材料中的磁體，這樣構(gòu)成一個(gè)柔接觸界面，可模擬人體皮膚的屬性。該裝置具備高靈敏度，因此即使檢測(cè)到很小的力也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的響應(yīng)。所能夠?qū)崿F(xiàn)的力分辨率為 2.7mN，足以辨識(shí)不足 1 克（約 0.3 克）的重量變化。

Tactaxis 原型非常緊湊（尺寸僅為 5mm x 5mm x 5mm），因此適用于狹小空間應(yīng)用。

Tactaxis 原型采用的梯度測(cè)量方法能夠使傳感器不受雜散磁場(chǎng)干擾，這樣可以防止?jié)撛诘臏y(cè)量錯(cuò)誤，它也足夠堅(jiān)固，以應(yīng)對(duì)惡劣的條件（如溫度變化等）。與其它基于光學(xué)技術(shù)的觸覺(jué)傳感器不同，Tactaxis 是完全集成式，可以大批量生產(chǎn)工廠校準(zhǔn)傳感器，這種半導(dǎo)體工藝能夠帶來(lái)巨大的成本和可靠性優(yōu)勢(shì)。

“機(jī)器人需要觸覺(jué)技術(shù)來(lái)操作易碎的物體。針對(duì)此類應(yīng)用，我們開(kāi)發(fā)了一種新型磁傳感器來(lái)準(zhǔn)確測(cè)量接觸力，同時(shí)對(duì)干擾也具有很高的魯棒性?！边~來(lái)芯全球創(chuàng)新經(jīng)理 Gael Close 解釋道。通過(guò)開(kāi)發(fā) Triaxis? 磁傳感器技術(shù)的強(qiáng)大功能，邁來(lái)芯在機(jī)器人觸覺(jué)傳感器方面邁出了重要一步，提供了堅(jiān)固耐用且具有競(jìng)爭(zhēng)力的多軸傳感解決方案。我們現(xiàn)在將使用 Tactaxis 原型作為未來(lái)研發(fā)工作的基礎(chǔ)?！?/p>

IEEE（電氣和電子工程師協(xié)會(huì)）發(fā)布了一份白皮書(shū)，詳細(xì)介紹了 Melexis 3D 磁力傳感器原型：

T. Le Signor，N. Dupré 和 G. Close，“一種適用于機(jī)器人手和抓具，且不受雜散磁場(chǎng)干擾的梯度測(cè)量磁力傳感器”，《IEEE 機(jī)器人與自動(dòng)化快報(bào)》，2022 年 1 月。