電子發(fā)燒友網(wǎng)綜合報道 “訂單排到了數(shù)月后，客戶天天追著要貨，尤其是人形機器人用的六維力傳感器，熱度超出想象！”近期，南寧宇立儀器有限公司銷售總監(jiān)秦德茂道出了這樣的“甜蜜煩惱”。

走進位于南寧高新區(qū)的廠房，精加工車間內數(shù)十臺機器飛速運轉，傳感器原料被精細切割，火花迸發(fā)；另一車間里，工人們日夜趕工，進行元器件的裝配、封裝與測試。沒有“高大上”的廠區(qū)環(huán)境，沒有“未來工廠”的酷炫模樣，這家看似普通的民營企業(yè)，正創(chuàng)造著令業(yè)界驚嘆的成績：宇立儀器生產(chǎn)的六維力傳感器已占據(jù)國內20%-30%、全球12.2%的市場份額，產(chǎn)品遠銷50多個國家和地區(qū)，用戶包括ABB、KUKA等工業(yè)機器人國際巨頭。

機器人的“感官神經(jīng)”：懂分寸、知輕重的奧秘

六維力傳感器是目前維度最高、力覺信息反饋最全面、技術難度最大的力覺傳感器，能同時測量三個方向的力和三個方向的力矩，提供最完整的力覺信息。簡單來說，這就像人手抓取物體，需要通過觸覺或力覺判斷是否抓住、抓牢。六維力傳感器好比機器人的“感官神經(jīng)”——裝在機器人“手腕”上，能讓機器人懂得輕拿輕放；裝在“腳踝”處，可助力機器人實現(xiàn)穩(wěn)健行走。

在人形機器人領域，六維力傳感器已成為高性能人形機器人的標配。例如，優(yōu)必選的人形機器人產(chǎn)品均配備4個六維力傳感器，分布在手腕和腳踝處；智元機器人的遠征A2-W配備7自由度雙臂，配合六維力傳感器，能夠精準執(zhí)行多種力控任務。

六維力傳感器的工作原理基于精密的結構設計。傳感器內部設有精密的受力梁結構，一旦受到外力作用，就會產(chǎn)生極其微小的形變。應變片作為敏感元件，能捕捉到這些細微形變，并將其轉換為電信號輸出，進而映射出力的大小。

打破壟斷：從依賴進口到全球對標

曾幾何時，國內六維力傳感器市場被國外品牌壟斷，一個傳感器單元售價達十幾萬到二十萬元，一臺機器人往往需要多臺配置，這成為制約中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“卡脖子”難題。六維力傳感器的技術壁壘極高，并非三個一維力傳感器和三個扭矩傳感器的簡單結構疊加。有專家表示，六維力傳感器的技術難度是一維力傳感器的“六次方”。

這種傳感器的核心技術包括解耦方法、六維聯(lián)合加載標定檢測系統(tǒng)、降低零點漂移和溫度漂移等。其中，結構解耦存在加工難度高、不易實現(xiàn)、成本較高等問題；算法解耦種類較多，各有優(yōu)劣，尚未形成統(tǒng)一標準。宇立儀器從汽車碰撞力傳感器領域起步，是國內唯一具備汽車碰撞假人多軸力傳感器生產(chǎn)能力的企業(yè)，此后逐步拓展至工業(yè)機器人多維力傳感器研發(fā)，積累了雄厚的技術儲備。隨著人形機器人市場爆發(fā)，該企業(yè)憑借技術優(yōu)勢迅速切入賽道。

如今，宇立儀器實現(xiàn)了關鍵技術突破：產(chǎn)品在性能、使用壽命上已與國際品牌旗鼓相當，價格卻大幅降低，讓更多企業(yè)“用得上、用得起”?！爸袊鴤鞲衅鞯尼绕?，不僅讓我們在全球市場擁有了話語權，更推動整個機器人產(chǎn)業(yè)百花齊放。”秦德茂直言，這也是近年來中國機器人產(chǎn)業(yè)“大爆發(fā)”的重要原因之一。

從市場規(guī)模來看，2023年中國六維力傳感器市場規(guī)模為2.35億元，同比增長14.3%。受下游行業(yè)應用尚不成熟影響，市場整體規(guī)模仍較小。但據(jù)預測，到2030年，市場規(guī)模有望突破百億元。除人形機器人外，六維力傳感器在工業(yè)自動化、汽車制造、航空航天等領域也有廣泛應用。目前，工業(yè)自動化是其最大應用市場，占比超過75%；汽車領域次之，占比7.6%。

隨著機器人操作向精細化方向發(fā)展，六維力傳感器正加速向“小而精”進化。在宇立車間，厚度僅9.2毫米的傳感器已不算新鮮，研發(fā)人員比劃著介紹：“我們最小的傳感器直徑只有6毫米，像一顆黃豆那么大，達到世界領先水平?！蔽磥?，宇立儀器還將持續(xù)攻關，研發(fā)更小、更精密的六維力傳感器。這顆誕生于南寧的“感官神經(jīng)”，正帶著中國智造的底氣，在全球機器人產(chǎn)業(yè)的浪潮中，書寫從“跟跑”到“領跑”的新篇章。