人形机器人时代来临…Robotus与Aiden Robotics“力矩传感器”技术受关注
随着人工智能(AI)的高度发展和机器人技术的飞跃进步,像人一样思考和行动的类人机器人商业化正在成为现实。为了让机器人不仅仅是“会动”,而是能够像人一样做出细腻的动作,必须有精密的控制技术作为支撑。
与负责机器人大幅运动的“执行器”一起,能够感知微小力差并对其进行精确控制的“力矩传感器(Force Torque Sensor)”正作为赋予机器人感知能力的核心部件而备受关注。通过这一传感器,机器人可以像人的手一样调节力度,并像触觉一样对外部刺激作出反应,从而实现相应动作。
让机器人“感知并判断”的关键,“力矩传感器”……正被引入多种产业
在韩国国内,Robotous、Aidin Robotics 等掌握精密传感器技术的企业,引领着力矩传感器市场,通过技术高度化,迅速跟上机器人大众化的浪潮。
要实现人与机器人安全共存的类人机器人大规模量产,必须配备能够像人一样进行精细判断和动作控制的超精密传感器——力矩传感器。
力矩传感器是让机器人能够自行判断“需要施加多大力度”“何时应该停止”的感官器官。它可以同时高精度测量三轴方向的力和转动力矩(扭矩),使机器人能够完成精细装配作业,或在手术中感知到微小的反作用力并立即停止,从而实现高精度、高安全性的作业。就像人通过皮肤或关节感知刺激并传递到大脑一样,机器人通过力矩传感器获得感知,从而能够像人一样“精细”地运动,这是实现这一点的关键技术。
“Robotous”实现韩国国内首次商用化…六轴传感器具备全球顶尖技术,供应全球200余家机构
在力矩传感器技术方面最先实现商用化的韩国企业正是 Robotous。Robotous 于2016年在韩国国内首次实现力矩传感器商用化,目前已向全球200多家企业和研究所供应产品,巩固了其独一无二的市场地位。
Robotous 的力矩传感器采用电容(Capacitance)方式,设计为非接触式感应结构。该方式具有耐久性强、信号处理电路结构简单的优点,不仅可以提高测量精度,还能提升制造效率。其制造工艺同样经过简化设计,无需复杂的粘接或焊接作业,仅通过简单的螺钉连接式工艺即可提高生产效率,并因针对自动化生产线进行了优化设计,在价格竞争力方面也表现出色.
Robotous 传感器最大的特点在于其能够将水平方向和垂直方向的力分离并精确测量的独立结构。传感器内部精密布置了4个黄铜电极(垂直方向)和4个印刷电路板(PCB)图案电极(水平方向),并可进行微小间隙调节,从而最大化传感器的精度。这种独立测量结构可以在各个方向上保持测量灵敏度的一致性,在精度、分辨率以及过载耐受性等方面都展现出优于其他产品的性能。
该公司还拥有包括 RFT64、RFT80 在内的、在同业中处于最多水平的产品线。同时,还运营着能够快速响应客户需求的定制化开发与供应服务体系。在持续与国内外主要企业合作的同时,近期还正式与位于中国上海的智能制造·机器人技术国际合作中心建立全球合作伙伴关系,加快了其进军海外市场的步伐。
Aidin Robotics……高精度传感器在医疗与精密制造领域备受青睐
在韩国本土机器人传感器初创企业中,Aidin Robotics 的技术实力尤为引人注目。这家源自成均馆大学研究所的企业,以场感测技术为基础,开发出了旨在让机器人具备类似人类触感的精密力矩传感器。
尤其是 Aidin Robotics 与 Robotous 一样采用电容方式,并成功将既有传感器的商用化价格降至原来的约十分之一。在保证测量精度的同时,还能够对外部温度与湿度变化作出精确响应,因此在医疗和精密制造领域备受关注。
其代表性产品包括超小型六轴力矩传感器、触觉(Tactile)传感器、超薄高载荷三轴力传感器、腕部用六轴力矩传感器等。超小型六轴力矩传感器可内置于类人机器人手部的指尖,是目前世界上体积最小的产品之一,可测量 20N、50N、100N 等级的微小力。触觉传感器则安装在手掌部位,高分辨率感知接触位置和压力,其作用与人类皮肤十分相似。
力矩传感器是类人机器人时代的关键部件。随着力矩传感器的应用,类人机器人能够像人一样自然地“行动”,个人用机器人时代的到来也正在加速。
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