首页 > 技术 > 内容

力控、柔性触觉成核心需求,机器人传感系统如何革新

时间:2025-11-30  作者:Diven  阅读:0

电子发烧友网报道(文/莫婷婷)具身智能指的是智能系统或机器通过感知和交互与环境进行实时互动的能力,也是人工智能发展的分支。2024年被认为是具身智能产业发展元年,与此相关的产业正在逐渐发展起来,例如机器人。

业内人士认为,具身智能机器人是人工智能终极形态。具身智能机器人指的是机器人能像人一样进行环境交互感知、自主规划、决策、行动、执行任务等。在真正完成具身智能升级之前,传感器将在这个过程中有着关键作用。

那么,具身智能对传感器有怎么样的需求呢?先从感知功能来看。

感知包括视觉听觉味觉触觉等,具身智能机器人在进行不同的感知需要不同的传感器,例如视觉感知需要CMOS,听觉需要MIC振动传感器,痛觉需要力传感器、温度传感器等,前庭觉需要IMU,本体觉需要超声波距离传感器,味觉、触觉、嗅觉也需要能实现相应功能的传感器,例如触觉阵列等。

只有一套完整的具身传感系统才能让机器人实现真正具身智能,通过感知的传递才能完成对运动控制的指导。

天太机器人仿生机器人BU负责人刘瑗瑗认为,传感会引起运动控制的范式变化,这种变化包括来自视觉、运动路径规划、五感对齐以及预测运动控制下一帧等。例如在抓握某件物品的时候,会先利用传感器判断方位,再判断物品的大小,调整伸手距离等,再通过力觉传感器调整抓握力,进而完成一系列动作。

目前来看,在机器人的感知中,力控、柔性触觉控制是核心需求。此前,特斯拉就在一段视频中展示了特斯拉人形机器人 Optimus Gen2抓取、传递鸡蛋,要实现拿得稳且不会捏碎鸡蛋,就需要依靠触觉系统,特别是柔性触觉传感器。

柔性触觉传感器分为:压阻式(电阻)、压电式、电容式、光电式等,电容式占据约五成的市场份额。当前柔性触控控制最关键的是要解决压感、滑动感的问题,也就是解决不捏碎、拿得稳的问题,接下来才是形状、材质、温度等需求。

在2023年,帕西尼发布了人形机器人Tora,两只手上搭载了超过100颗多维触觉传感器。官网显示,多维触觉传感器PX-6AX的力控精度高达0.01N,也就是最小可测量0.01N的力,采样频率达1000HZ,能实现多轴输出、多元部署,可测量压觉、力觉、滑觉等 15 种物理量,能捕捉接触面上亚毫米级别的微小变形。

wKgaomYqKziAf3syAAaMGcx__RI573.png
图:PX-6AX功能解析(帕西尼)



在力控方面,力传感器是关键的元器件。按照测量维度,力觉传感器可以分为一至六维力传感器的不同,能够同时测量中性坐标系(OXYZ)内的三个力(FX 、FY 、FZ)和三个力矩(MX 、MY 、MZ)。目前机器人力控解决方案以维度最高的六维力传感器的应用较多。根据传感元件的不同,六维力传感器又可以分为应变片式、光学式以及压电/电容式等。

宇力仪器在官网展示了能够应用于机器人&通用测试的六轴力传感器M37XX系列。根据介绍,这是矩阵解耦型六轴力传感器,直径15至135mm,精度5至6400N,0.5至320Nm。在其方面,M37XX系列非线性、迟滞小于0.5%F.S,串扰小于2%F.S。

在机器人的应用中,除了精度,重量、价格都是考量力传感器的关键要素。随着机器人要掌握更多的技能,不仅仅是力控、柔性触觉控制,视觉等其传感器都需要随之迭代,以满足不同的应用领域需求。

猜您喜欢


电路分析中,电流源和电阻是最基本的元件。电流源可以提供恒定的电流,而电阻则限制电流的流动。在实际应用中,我们常常需要对电流源串联电阻进行等效变换,以便更方便地分...
2025-04-19 05:00:07
压敏电阻是应用于电路保护和电压调节的元件,其主要优势体现在以下几个方面。压敏电阻具有快速响应的特性,能够在瞬间抑制过电压,保护电路设备不受损害。耐压范围,能够适...
2008-02-14 00:00:00
光学相干层析成像(OCT)系统是断层成像系统,它通过图像反射或散射出来的光来获取被测物体横截面或三维图像。01简介光学相干层析成像(OCT)系统是断层成像...
2023-08-07 11:42:00
导热片和导热帽在电子设备中是非常重要的配件。主要用于提高散热效率,保护设备的正常运行。导热片通常由导热材料制成,能够有效地将热量从发热元件传导至散热器或其冷却组...
2025-05-01 22:25:07
贴片电阻上那些小小的数字,可不是随便印上去的,它们代表着电阻的阻值。由于贴片电阻体积小,无法像传统电阻那样直接印上阻值,所以采用了一种特殊的编码方式。一般来说,...
2025-04-14 15:03:44
贴片电阻是应用于电子设备中的被动元件,其主要功能是限制电流的流动,并在电路中起到分压、分流等作用。电子技术的发展,贴片电阻小型化、高精度和高可靠性而被越来越多的...
2025-04-14 19:30:03
继电器作为重要的电气元件,应用于自动化控制和电力系统中,其主要优势体现在以下几个方面。继电器具有良好的电气隔离功能,可以有效保护控制电路与被控电路之间的安全,防...
2014-06-18 00:00:00
科技日新月异的今天,汽车已经成为了我们生活中重要的一部分。而作为汽车心脏的电源系统,其稳定性与安全性更是很重要。汽车电源管理器,正是为此而生,如同一位忠诚的卫士...
2024-04-24 00:00:00
电容是电子元件。可以储存电能,常被用于各种电路中。本文将介绍电容的作用和用途,并展示3D演示的效果。电容的基本原理电容是由两个导体组成。导体之间有绝缘材料。电容...
2025-03-25 12:31:07
雪崩二极管(Avalanche Diode)是特殊类型的半导体二极管,其工作原理基于雪崩击穿效应。与普通二极管不同,雪崩二极管能够在高电压下稳定工作,应用于电源...
2025-03-30 23:31:39