六維力傳感器作為實現(xiàn)機器人高精度力控和人機交互的核心感知部件,將迎來前所未有的市場爆發(fā)期。在多模態(tài)感知系統(tǒng)中,六維力傳感器因其能夠同時測量三維空間坐標(biāo)系(Oxyz)內(nèi)的三個力(Fx、Fy、Fz)和三個力矩(Mx、My、Mz),全面反映物體受力狀態(tài)并有效消除耦合干擾,被視為實現(xiàn)人形機器人精準(zhǔn)作業(yè)和主動交互不可或缺的“神經(jīng)末梢”。
近日,行業(yè)領(lǐng)先的智能機器人公司傅利葉,對外公布了一款專為人形機器人打造的六維力傳感器。目前傅利葉官方還未透露出產(chǎn)品更多的參數(shù)和細節(jié),但據(jù)MIR 睿工業(yè)了解,該產(chǎn)品定價有望下探到5000元以內(nèi)。
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傅利葉六維力傳感器產(chǎn)品圖
01
戰(zhàn)略差異化定位
專為人形機器人結(jié)構(gòu)需求而生
傅利葉此次公布的六維力傳感器新品,最顯著的特征在于其“專用性”。該產(chǎn)品專為人形機器人結(jié)構(gòu)所需而自主研發(fā),能夠更好適配靈巧手、腕關(guān)節(jié)等特有應(yīng)用場景。
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據(jù)調(diào)研,2024年中國市場近70%的六維力傳感器都應(yīng)用于協(xié)作機器人和普通多關(guān)節(jié)機器人上,但這些傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域的六維力傳感器并不能直接應(yīng)用在人形機器人上,而是需要定制化開發(fā)適配人形機器人的六維力傳感器產(chǎn)品。
隨著人形機器人在工廠、復(fù)雜人機交互等領(lǐng)域加速滲透,其已走向?qū)嶋H作業(yè)場景,而無論是前期環(huán)境感知與數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié),還是后續(xù)精準(zhǔn)執(zhí)行作業(yè)的核心階段,均對六維力傳感器存在剛性需求,雙重應(yīng)用場景的疊加將直接推動六維力傳感器實現(xiàn)爆發(fā)式增長。
據(jù)MIR 睿工業(yè)預(yù)測,2025-2030年,人形機器人將以超80%以上的復(fù)合增長率高速擴容,預(yù)計2030年六維力傳感器整體市場規(guī)模將伴隨人形機器人的爆發(fā)增長到120萬臺。
作為以人機交互智能技術(shù)見長的智能機器人公司,傅利葉過往包含GRx人形機器人系列在內(nèi)的多款產(chǎn)品均錨定了對靈活性、穩(wěn)定性要求較高的應(yīng)用場景,例如導(dǎo)覽咨詢、康養(yǎng)陪伴、工業(yè)協(xié)作等等,在高響應(yīng)、高柔順的力反饋技術(shù)領(lǐng)域積累深厚。自主研發(fā)人形專用六維力傳感器或是公司為實現(xiàn)更主動的交互智能應(yīng)用進而在核心零部件層面進行的前瞻性布局。基于此,傅利葉可進一步賦能本體感知,并為具身智能的多模態(tài)數(shù)據(jù)采集提供關(guān)鍵力覺輸入,實現(xiàn)了更靈活、柔順、可靠的人機交互解決方案。
這款傳感器也是目前市面上由人形機器人本體廠商推出的首款專為人形機器人結(jié)構(gòu)需求打造的六維力傳感器。
02
光學(xué)式工藝開啟自動化量產(chǎn)時代
傅利葉新品的一大核心競爭力在于定價。據(jù)相關(guān)渠道了解,該產(chǎn)品定價區(qū)間可能降至5000元以內(nèi)。
據(jù)調(diào)研,單臺人形機器人若滿配,上肢手腕需2個六維力傳感器,下肢腳踝需2個,靈巧手需定制化微型傳感器。而目前市面上的傳感器零售價普遍居于萬元到十萬元之間,對于人形機器人廠商而言成本巨大。而傅利葉此次定價無異于是加速六維力傳感器在人形機器人領(lǐng)域滲透率提升的催化劑。
據(jù)MIR 睿工業(yè)了解,實現(xiàn)成本突破的原因與傅利葉采用的制作工藝有關(guān)。在技術(shù)實現(xiàn)路徑上,傅利葉新品采用了光學(xué)式結(jié)構(gòu)工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的應(yīng)變片式工藝。
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目前中國市場六維力傳感器技術(shù)路線尚未收斂,各路線有其優(yōu)勢與適用場景:
- 應(yīng)變片式:技術(shù)最成熟、穩(wěn)定性強、量程范圍大,是工業(yè)場景(如打磨、柔性裝配、人形機器人)的主流選擇;
- 壓電式:高頻響應(yīng)快、動態(tài)范圍大,適用于汽車碰撞測試等極端工況;
- 電容式:靈敏度高、易小型化,適用于實驗室精密測量或微創(chuàng)手術(shù);
- 光學(xué)式:抗電磁干擾強,適用于強電磁環(huán)境(如數(shù)控機床)。
人形機器人對“神經(jīng)末梢”的感知需求更為敏感,相比于現(xiàn)在市面上的大多數(shù)應(yīng)變式技術(shù)路線,光學(xué)式一般精度更高,還能抗電磁干擾,更適用于高要求應(yīng)用場景,通常用于航天航空、科研類場景。
傅利葉率先應(yīng)用光學(xué)式技術(shù)路線,其對于人形機器人最大的優(yōu)勢就是可支持全自動化標(biāo)定與批量生產(chǎn),大幅提升了生產(chǎn)效率與性能一致性,有效破局人形機器人核心零部件生產(chǎn)所面臨的成本困局。另一點則是有效提升了產(chǎn)品的集成度與輕量化,做到在保持工業(yè)級精度和響應(yīng)頻率的同時耐用性和傳感衰退速度均達到了更優(yōu)水平。這也將為該產(chǎn)品未來進一步適配“靈巧手”等人形機器人模塊奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
結(jié)語
據(jù)MIR 睿工業(yè)預(yù)測,隨著人形機器人出貨量的攀升,六維力傳感器市場規(guī)模有望在2030年數(shù)億元規(guī)模。傅利葉新品的出現(xiàn),或許是國產(chǎn)供應(yīng)鏈崛起的一個縮影。
在具身智能這一新興賽道上,中國企業(yè)不再僅僅是追隨者。通過對應(yīng)用場景的深刻理解,以及在工藝路線與結(jié)構(gòu)上的大膽革新,國產(chǎn)廠商完全有能力定義符合大規(guī)模應(yīng)用需求的下一代傳感器。
當(dāng)五千元甚至更低價格的人形機器人領(lǐng)域六維力傳感器成為行業(yè)標(biāo)配,人形機器人的“靈巧手”等更多人形機器人模塊的應(yīng)用需求或?qū)⒈粡氐准せ睢_@不僅是傅利葉的新市場機會,更是整個具身智能產(chǎn)業(yè)加速跑通商業(yè)閉環(huán)的開始。
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