智能训练机器人助力人形机械人感知天下六维力传感器正在探究“具身智能”的新机缘

　　本年以来，人形机械人赚足了风头，展示场景可谓是百花齐放：在春晚身开花棉袄灵敏挥动手绢、原地后空翻秀出一身中国工夫、在马拉松角逐中快步小跑、在汽车工场搬运一箱箱物料、拧紧一颗颗螺丝……

　　人形机械人可以云云实在地感知物理天下，并丝滑模拟人类的动作，都离不开传感器这一“幕后豪杰”，而

　　六维力传感器能够同时感触感染正交3个标的目的的力和力矩，能够标定空间中随便感化点上的力，今朝单小我私家形机械人需求利用2个以上的六维力传感器，次要用于伎俩、脚腕、足底、指尖等部位，如特斯拉、波士顿动力、优必选等企业的人形机械人均利用了4个六维力传感器。

　　基于力觉/视觉等感知模块，共同活动掌握小脑、AI大脑的综合计划，人形机械人得以具有更强的自我感知、自立进修、智能决议计划、自立施行才能，不管是演出炫技、奔驰腾跃，仍是进厂打工都能胜任。

　　关于机械人而言，任何一个在人类看来很简朴的行动，都是一个庞大场景，感知作为机械人打仗物理天下的第一步，负担了桥梁和纽带的枢纽感化。

　　面临外界热议的人形机械人“几次跌倒”、“走路像老太太”等机体均衡和步态成绩，六维力传感器能够很好地助力处理这一成绩。

　　以行走和奔驰为例，人形机械人在脚踝或足底利用六维力传感器，能够及时丈量空中力的巨细和标的目的散布，进而将数据传输给小脑，经由过程掌握算法调解人形机械人的机体均衡和步态，完成在非平坦空中、停滞空中的不变行走和避障。

　　而在伎俩部位装置六维力传感器，哪怕0.1N细小的力度变革也能实时捕获，能够协助机械人精准判定物体的重量和所需施加的力气，制止对物体形成破坏或力度不敷，提拔机械人手部操纵的精密化水平，既能包管与人类一样平常交互的宁静性，又足以胜任如细小零件的精细装配、分拣、物料搬运等事情。

　　当前很多人形机械人企业的研发重点在精密化操纵才能，期望完成机械人上半身的“手眼脑协同”，进而翻开更多贸易化场景的大门，因而对六维力传感器的需求进一步提拔。

　　之前六维力传感器手艺持久被外洋企业把持，跟着航空航天、机械人等财产的国产化率不竭进步，出现了一批克意朝上进步的国产企业，从前沿立异手艺为锚点破局，坤维科技即是此中的佼佼者。

　　坤维科技建立于2018年，开创团队均来自航空航天布景，基于在力传感器范畴超20年的手艺积聚，在“机械换人”的时期大潮中，坤维科技将手艺迁徙到机械人范畴，并对准了六维力传感器这一中心感知范畴，让机械人更实在地感知物理天下，助力其在产业与贸易范畴更好地使用落地。

　　今朝坤维科技的产物线笼盖了六维力传感器、枢纽扭矩传感器、底座力传感器，用于人形机械人、合作机械人、产业机械人智能训练机器人、乖巧手/机器夹爪、汽车质量测试、病愈手术、航空航天等范畴。

　　如坤维科技公布的机械人腕部力觉传感器、踝部力觉传感器等系列产物，采样频次到达1000Hz，经由过程六维结合标定手艺提拔精准度，充实抑止串扰，准度到达0.3%FS（含串扰）、反复精度达0.1%FS。

　　据高工机械人理解，自2023年开端，小米人形机械人项目已向坤维科技采购KWR60系列六维力传感器产物，使用于机械人伎俩部位中。2024年底，小米产投完成了对坤维的股权投资。

　　在高活络、高静态机能以外，产物刚性也非常主要，好比使用在脚腕和足底的六维力传感器，需求具有较强的过载才能，可以接受高于机械人的自重力。坤维科技接纳航空合金、高强度合金钢等质料，部门六维力传感用具备最大可接受500%FS的抗过载才能。

　　据坤维科技方面流露，今朝北京人形机械人立异中间、银河通用、智元机械人、小米机械人、小鹏汽车、海内某头部新能源车企等企业均向坤维科技采购了六维力传感器，用于人形机械人的测试和工场实地使用。

　　在外洋市场，北美头部汽车&人形机械人企业也向坤维科技收回了采购试样的约请，部门力传感器产物曾经销往北美，别的另有一部额外洋科研院所、高校等机构向坤维科技采购六维力传感器。

　　具身智能的炽热，动员了人形机械人、双臂机械人对精密化操纵的需求，很多汽车行业、3C电子行业、科研教诲院所的终端客户也在火急盼望利用智能机械人，与现有消费或研讨场景停止交融提效。

　　高工机械人财产研讨所（GGII）估计，到2027年，中国市场六维力/力矩传感器销量无望打破84000套，复合增加率超越60%，此中机械人行业销量无望打破42000套，即有一半将用在机械人身上。

　　小目的很饱满，但本钱仍然是当前人形机械人企业的顾忌，按照摩根士丹利宣布的数据显现，特斯拉Optimus Gen2所用到的4个六维力传感器本钱约莫占总本钱的24.4%，单个六维力传感器的本钱靠近3400美圆。

　　高工机械人调研发明，当前海内六维力传感器的产物均匀单价在2~4万元，一方面是当前人形机械人行业还没有构成大范围量产，批量化采购的定单较少，采购价很难低落；另外一方面，当前六维力传感器在消费、标定等环节还存在手艺难点，招致出厂本钱和利用本钱双高。

　　二是消费工艺的庞大水平，以今朝最成熟的应变片式手艺道路为例，应变片的消费特性之一在于需求多量量消费才气笼盖单次的启动本钱，同时包罗贴片、温度抵偿、测试等环节需求大批的专业工程师到场。

　　三是传感器的校准和标定手艺，标定是指经由过程硬件或软件办法处理多通道旌旗灯号在传输过程当中相互关扰的成绩（即解耦），六维力传感器的标定样本空间含531441个样本点，是一维力传感器难度的6次方，需求借助标定装备经由过程解耦算法竭力低落串扰，提拔准度和精度。

　　今朝大部门国表里厂商到达了2-2.5%FS的串扰度，坤维科技的六维力传感器准度则到达了0.3FS（含串扰）。归根结柢在于，坤维科技以产物为导向，在霸占难关的同时把握了多项中心手艺，包罗力传感器构造优化、六轴结合加载标定校准手艺、高精度串扰解耦算法等。

　　今朝，坤维科技的全主动六轴结合标定检测体系曾经具有了1.5万台/年的标定才能，在本年得到小米产投、舜宇财产基金、深创投、明荟、汇川产投等企业的A轮融资后，冲刺新建3万台/年的产能。

　　一个向好的旌旗灯号是，今朝人形机械人对六维力传感器的需求显现出定制化需求更多、尝试性产物更多的趋向，跟着终端客户批量化需求，加上消费手艺的主动化水平提拔，六维力传感器的价钱无望进一步下探。

　　正如坤维科技开创人熊琳所暗示，经由过程服从提拔和本钱赋能，低落六维力传感器的消费本钱，鞭策机械人行业大范围使用k1体育，带给客户超越预期的体验，是坤维科技所寻求的目的。

　　GGII猜测，在国产人形机械人迈过万台级销量大关以后，到2027年，人形机械人的均匀本钱将会降落到19.16万元，人形机械人中六维力传感器的单台利用本钱将会下探至5000元大关。

　　面临人形机械人财产的开展，有人以为是本钱泡沫鼎力大举唱衰，也有人深信是将来改动天下的推翻性力气，人类正在见证一个汗青性的时辰，从左摇右晃的盘跚学步，到不变跑完21km的半程马拉松，从万万次在尝试室数字天下的仿真模仿，到一次在工场物理天下的胜利落地……

　　不管是科技的狂欢，仍是贸易故事泡沫，总有人甘当幕后豪杰，支持着行业在黄昏曙光到来前的黑夜中奋勇前行。