靈巧手行業(yè)研究報(bào)告：傳感器，從第一性原理出發(fā)，靈巧手如何獲得多模態(tài)“感覺”.pdf

靈巧手行業(yè)研究報(bào)告：傳感器，從第一性原理出發(fā)，靈巧手如何獲得多模態(tài)“感覺”。我們認(rèn)為，靈巧手傳感器需要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)核心功能：1）觸覺-機(jī)械刺激：由觸覺傳感器實(shí)現(xiàn)，包括單維力（即接觸力）和三維力（接觸力+切向拉力）；2）位置-本體刺激：由六維力傳感器實(shí)現(xiàn)。

1）觸覺-機(jī)械刺激：觸覺感知是仿人機(jī)器人與外部環(huán)境交換信息的核心途徑之一，使機(jī)器人能夠展現(xiàn)出物體識(shí)別、靈巧操作和刺激響應(yīng)等類人行為，通過不同原理（壓阻/電阻/壓電/視覺光學(xué)方案/磁性傳感），觸覺傳感可以用于估計(jì)接觸力、粗糙度、紋理和重量等信息，補(bǔ)充傳統(tǒng)的視覺信息（如位置、形狀和顏色）。

2）位置-本體刺激：高維的空間感知和模擬接觸物理世界。如何實(shí)現(xiàn)空間感知仍然是靈巧手傳感器方向的主要挑戰(zhàn)。六維力傳感器可以在一個(gè)笛卡爾坐標(biāo)中提供三個(gè)方向的力和三個(gè)力矩。我們認(rèn)為，目前柔性觸覺傳感器在單維力和三維力測(cè)量中可以和力矩傳感器實(shí)現(xiàn)功能替代，但六維力傳感器可以進(jìn)行空間位置的測(cè)量和感知，在靈巧手應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)高維的空間感知，即位置-本體刺激功能。

此外，我們梳理了不同公司的觸覺傳感器方案和六維力傳感器產(chǎn)品，其中，觸覺傳感器方案包括帕西尼的磁性+視觸覺傳感器、戴盟機(jī)器人的基于磁性原理的視觸覺傳感器、他山科技的觸覺傳感器方案、途見科技的一種壓電式傳感器專利、能斯達(dá)的一種壓電式傳感器專利等；六維力傳感器產(chǎn)品涉及的廠商有ATI、柯力傳感、宇立儀器、坤維科技和藍(lán)點(diǎn)觸控。