人形機器人的觸覺--力矩傳感器

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

報道中談到，人工智能（AI）的高度發(fā)展和機器人技術的飛速進步，正將具有人類思維和行動能力的人形機器人的商業(yè)化變?yōu)楝F(xiàn)實。要使機器人不僅能“動起來”，還能像人一樣進行精密動作，就必須具備高精度的控制技術。除了控制機器人大幅動作的“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，機器人能夠像人手一樣調(diào)節(jié)力量，像擁有觸覺一樣對外部刺激作出反應并采取行動。

為了能夠大規(guī)模量產(chǎn)可以與人類安全共存的人形機器人，能夠使其具備像人一樣縝密判斷與動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器人能夠自己判斷“需要施加多大力量”，“何時該停止施力”的感知器官。它能夠同時精確測量三個方向上的力和旋轉(zhuǎn)力矩（扭矩），使機器人能夠完成精密組裝工作，或在手術中感知微小的反作用力并立即停止，實現(xiàn)高精度、高安全性的操作。就像人類通過皮膚或關節(jié)感知刺激并傳達給大腦一樣，機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地進行動作。 而具備精密傳感技術的企業(yè)Robotous正在引領力矩傳感器市場，通過技術升級迅速跟上機器人大眾化的潮流。Robotous是韓國最先實現(xiàn)力矩傳感器技術商用化的企業(yè)。早在2016年率先實現(xiàn)力矩傳感器的商用化后，已向全球200多家企業(yè)與研究機構(gòu)供應產(chǎn)品，確立了其領先地位。其力矩傳感器產(chǎn)品采用電容式非接觸感應結(jié)構(gòu)。這種方式不僅具有出色的耐用性，其信號處理電路結(jié)構(gòu)也相對簡單，因而在確保高精度的同時還提升了制造效率。制造流程同樣被簡化，通過螺釘固定的方式替代復雜的粘接或焊接工序，提高了生產(chǎn)效率。憑借這種自動化生產(chǎn)線優(yōu)化的設計，其價格競爭力方面也具備極大的優(yōu)勢。

Robotous傳感器的最大特點是具有能分離并精確測量水平方向與垂直方向力量的獨立結(jié)構(gòu)。傳感器內(nèi)部精密配置了4個黃銅電極（水平方向）和4個PCB圖案電極（垂直方向），能進行微小間隙調(diào)整，極大地提升了傳感精度。這樣的獨立測量結(jié)構(gòu)確保了各方向的測量靈敏度保持一致，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，還運營著快速響應客戶需求的定制開發(fā)與供應服務體系。在與國內(nèi)外主要企業(yè)持續(xù)合作的基礎上，最近還與位于中國上海的智能制造與機器人國際聯(lián)創(chuàng)中心建立了國際合作伙伴關系，以積極拓展海外市場。

力矩傳感器是人形機器人時代的核心部件。隨著該傳感器的應用拓展，類人機器人將能夠像人一樣自然地“行動”，個人機器人時代的到來也將加速。

審核編輯 黃宇