導讀：國家“十四五規(guī)劃”中明確提出“研制三維視覺傳感器、六維力傳感器和關節(jié)力矩傳感器等力覺傳感器、大市場單線和多線激光雷達、智能聽覺傳感器以及高精度編碼器等產品，滿足機器人智能化發(fā)展需求”。

疫情持續(xù)影響，核酸檢測轉為常態(tài)化，由此帶來了核酸采樣員的用工的巨大缺口，值此背景下，核酸采樣機器人“橫空出世”。

核酸采樣機器人通過前沿機器視覺與精密力控技術的高效聯(lián)合實現(xiàn)采樣運動路徑規(guī)劃和采樣力度的控制，完成自動化采樣作業(yè)，相對人工操作具有穩(wěn)定性更高、持續(xù)性更好和環(huán)境適應性更強等特點，可有效替代人工。

核酸采樣機器人的“感知能力”

核酸采樣機器人配備了視覺引導系統(tǒng)，通過特定算法識別人體面部特征和口腔內的扁桃體，這樣就可以以“視覺感知”控制機械臂抓取拭子，并將拭子放入咽喉對應部位完成采集工作，再將樣本回收。

機器是遵循指令設定完成工作的，只用視覺引導還遠遠不夠，因為保證采樣的安全性是至關重要的，所以采樣過程中力度的把握極為關鍵。如果力過大會對人體造成刺激或傷害，力太小則導致采集不合格，這就要求機械臂擁有觸覺的感知功能，將機械臂的力量控制在安全閾值內。此外要收集足夠的樣本，采樣時一般會反復旋轉讓拭子接觸咽喉的不同部位，這就涉及了多個方向力的感知，核酸檢測機器人部署六維力測量系統(tǒng)可獲取“多方向力感知”，能有效控制拭子輕柔地接觸咽喉，避免人體損傷。

六維力傳感器賦予機器精密“觸覺”

力覺維度越高，其技術研發(fā)難度越高，對應的使用要求也更加嚴格。六維力傳感器，顧名思義就是精確測量六個維度的力(Fz,Fx,Fy)、(Mz,Mx,My)，是目前維度最高的力覺傳感器，可以反饋全面的力覺信息，應用于機器人智能裝配中，解決碰撞檢測、柔性拖動力控問題，以此保持設備的穩(wěn)定位置或高度重復軌跡應用。

例如在某個精密零件的裝配車間，機器人長時間連續(xù)的工作容易引發(fā)故障，造成設備和產品的損傷，因此機器人的穩(wěn)定性、抓取精確度和實時狀態(tài)反饋尤為重要，需要部署六維力傳感器增強關節(jié)的柔性。此外要避免高負荷或高節(jié)拍下機器測量不準或者工作過載的問題，還需要傳感器同時解決溫漂、蠕變、串擾和結構等問題，全方位的提升產品應用性能。

就比如“串擾”這個指標，他能反應六維力測量誤差水平，市場上比較常見的品牌標準值基本居于2~5%FS，達到1%FS已然為優(yōu)秀水準，而海伯森HPS-CF025的軸間串擾可做到<1%FS，可應用于精度要求高、量程要求低的場合，比如醫(yī)療領域的手術機器人或觸覺腹腔鏡儀器等。除此之外，海伯森六維力產品系列均通過算法和結構的雙重優(yōu)化實現(xiàn)了低溫漂、高精度和高靜態(tài)過載保護，在2000Hz測量頻率下遲滯僅為0.1%FS，有效提升了機器人作業(yè)的精度和穩(wěn)定性，除了醫(yī)療輔助、運動力檢測和風洞測試等一些特殊的服務和應用，還可用于工業(yè)精密裝配、柔性打磨拋光等。

六維力傳感器是實現(xiàn)工業(yè)機器人靈活力控的核心部件，裝配六維力傳感器的機器人獲得了精密的“觸覺”感知，可為工業(yè)自動化生產提供強力輔助。

傳感技術已納入國家戰(zhàn)略發(fā)展技術

目前，工業(yè)制造領域六維力的應用已經成熟，但是國內高端品牌市占率并不高，主要是因為本土傳感器產業(yè)發(fā)展起步晚，基礎研究落后于發(fā)達國家，從業(yè)主體少。另外研發(fā)生產配套不完善，缺少高端的標定檢測等裝備，產品精度不足導致競爭力減弱，高端產品市場被國外壟斷。

不僅僅是六維力傳感器，其他高端裝備和技術也存在“卡脖子”的困境，比如半導體加工設備及材料、超高精度機床和工業(yè)機器人等。

在高端裝備制造領域我國和發(fā)達國家仍有較大差距，主要是因為裝備性能的落后，作為現(xiàn)代工業(yè)基礎的傳感器，其技術突破對于高端裝備制造的意義十分重大，尤其是多傳感技術的融合可以為高端裝備賦予更全面的檢測能力，以實現(xiàn)復雜或嚴苛環(huán)境的應用需要。因此，國家將傳感器技術上升到戰(zhàn)略發(fā)展層面，中央到各地對于傳感器的扶持政策也在陸續(xù)出臺，去年在工信部發(fā)布的《基礎電子元器件產業(yè)發(fā)展行動計劃(2021-2023)》中提出要重點發(fā)展高端傳感器、新型MEMS傳感器和智能傳感器。

“十四五規(guī)劃”鼓勵三維視覺傳感器的研發(fā)，海伯森前沿技術產品填補市場空白

在“十四五規(guī)劃”中也明確提出要增強傳感器、量子信息等關鍵技術創(chuàng)新能力，并鼓勵三維視覺傳感器的研發(fā)。跟隨政策的風向，國內傳感器企業(yè)一直在持續(xù)投入研發(fā)，以突破“卡脖子”技術，實現(xiàn)進口的替代，甚至是引領全球。

海伯森就是這樣一家企業(yè)，始終專注前沿傳感技術的研發(fā)，將光、機、電、算技術高效運用于一體，解決行業(yè)難題。值此一提的是，海伯森已經在3D視覺檢測領域完成多項突破，發(fā)布了多臺國內首發(fā)的高性能3D傳感器，其中3D線光譜共焦傳感器檢測不懼光強干擾，解決了行業(yè)中鏡面、反光、透明材料物體的三維檢測難題;3D閃測傳感器則采用新型閃測技術，大幅提升3D檢測的節(jié)拍和視野，填補極速測量的市場空白。

深耕工業(yè)傳感技術創(chuàng)新，與產業(yè)上下游協(xié)作，提升國產高端品牌的影響力

海伯森具備高端傳感器的跨專業(yè)領域的綜合研發(fā)實力，除光學、力學單產品應用外，還能根據(jù)市場特定應用環(huán)境實現(xiàn)多傳感器技術的融合，滿足行業(yè)更為復雜的需要，例如六維力傳感器和面陣固態(tài)激光雷達的協(xié)調融合可應用于協(xié)作機器人的移動柔性裝配作業(yè)，3D視覺傳感器和工業(yè)相機的結合可以完成流水線產品更高效率外觀質量精密測量應用。

海伯森憑借自主核心技術的積累在行業(yè)角逐中迅速崛起，秉承“技術贏市場，誠信待客戶”的原則立足全球市場，致力于建立一流的高端傳感器品牌。

在市場大環(huán)境下，還有更多優(yōu)秀的民族企業(yè)在產業(yè)鏈上下游，以創(chuàng)新為靈魂，品質為利劍，將產品投入市場應用中，為工業(yè)的智能化提供更先進的裝備輔助。海伯森也將繼續(xù)持續(xù)積累研發(fā)生產經驗，和市場伙伴協(xié)作聯(lián)合，為構建更為完善的傳感器產業(yè)鏈，提升國產高端傳感器品牌的影響力而奮斗。
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