中航电测六维力传感器助力科幻电影般智能机器人梦想

机器人2024-02-263523机器人零部件

在科幻电影中,人们对拥有一个与人类无异的智能机器人的憧憬与向往,不断激发着科学家和研发人员的探索与努力。而如何制作出电影中那样的机器人,中航电测六维力传感器的研发或许为这一梦想提供了一条可行的技术路径。


近年来,机器人市场规模持续快速增长,机器人机械臂末端力值检测的关键元件——六维力传感器的研发工作变得尤为重要。这种传感器能够同时检测三个方向的力值和三个方向的扭矩值,具有全方位感知、灵敏度高、精确度高、反馈实时的性能优势,为机器人实现智能化控制提供了重要支持。

 


中航电测汉中分公司副总经理苏绛介绍说:“我们可以将机器人中的六维力传感器想象成人的感知神经,它赋予了机器人‘细腻的感触’,能使机器人动作更精细、更柔顺,更接近人类的动作。”目前,中航电测的六维力传感器技术难题已经基本攻克,团队正在进行小批量制作前的工艺技术优化。


六维力传感器的创新研发过程充满了挑战与探索。中航电测六维力传感器项目组经理刘超回顾道:“研制之初,大家对六维力传感器的样子、原理、结构,以及怎么测试、怎么使用,一点儿概念都没有。我们就先从理论入手,通过查阅资料,开展了大量理论分析和仿真分析,逐渐掌握六维力传感器的基本原理,确定了基本结构。”


然而,将理论付诸实践时,项目组成员面临着一系列新问题。六维力传感器属于高端精密传感器,内部有六组惠斯通电桥,制作工艺与常规传感器存在明显差异。起初,项目组成员按传统工艺制作样品时,碰到了许多从未遇到过的问题。


中航电测汉中分公司副总经理李永江说道:“如何通过解耦提高传感器的串扰精度,是制作六维力传感器的主要难点之一。解耦算法是各个公司的核心机密,没有先例可以借鉴。我们通过查找网络资料、与高校交流、邀请公司技术专家研讨,再结合产品的测试数据,先后提出了三种解耦算法。经过验证,我们最终成功将串扰误差降低到0.3%,达到了国际一流水平。”


在解决生产问题的同时,项目组成员还面临着如何检测产品性能的挑战。六维力传感器需要在六个方向加载,而现有的测试设备和系统无法满足要求。经过讨论,项目组成员决定自行研发测试设备和系统。


“我们当时请教了很多专家学者,还去了北京、江苏等地的设备厂家进行调研。最后,结合公司现有的测试条件,我们设计了一套六维力传感器测试系统,成功解决了六维力传感器的测试问题。”李永江感叹道。


作为国内传感器领域的领军企业,中航电测从2022年开始着手六维力传感器的研发工作。经过不懈努力,团队已经取得了初步成果,六维力传感器即将进入小批量制作阶段。这不仅为智能机器人的制作提供了关键技术支持,也为中国传感器产业的发展注入了新的动力。


传感器技术作为现代信息技术的重要组成部分,对于机器人、智能制造等领域具有重要意义。中航电测汉中分公司总经理刘建群表示:“我们将积极打造传感器智能工厂,提升企业创新能力;助推传感器产业链发展,推动传感器产业高质量发展,为中航电测成为世界电测先锋不断努力。”中航电测汉中分公司总经理刘建群说。