北京深謀科技有限公司近日發布了一款業界罕見的高精度壓電式六維力傳感器,名曰“彈起”,特別適配服務機器人、人形機器人、航空航天、醫療、工業自動化等對環境高動態交互和多維力控制要求極高的場景。該產品具備快速響應、高剛度、高頻帶寬、抗電磁干擾與廣域環境適應能力,標志著深謀科技在智能傳感器技術領域的持續突破。

壓電式“彈起”六維力傳感器:工作原理與技術優勢

該傳感器不同于傳統應變片式六維力傳感器,是基于壓電材料的壓電效應原理,通過將施加的機械能轉化為電能進行測量,具備快速響應和高動態性能,特別適用于人形機器人、航空航天等需要精確控制和實時反饋的復雜工況。

深謀科技的壓電式六維力測量系統搭載業內首創的小型化智能信號解耦裝置,集成多路信號采集模塊與智能數據處理單元,可實現對不同方向力和力矩信號的精密解耦,通過對分區域電荷信號進行獨立處理與分析,實現對六維力信號的高精度分離與輸出。

核心性能特征

高精度測量:精準捕捉X、Y、Z三個方向的力及繞三個軸的力矩信息,滿足人形機器人靈巧手部關節的力控要求。

快速響應能力:壓電效應賦予傳感器極快的力反饋速度,適用于高速沖擊試驗、振動分析及瞬時碰撞檢測等高動態應用。

穩定性強:壓電材料本身具有良好的熱穩定性和結構穩定性,確保傳感器在各類復雜環境中保持長期可靠性能。

高初始負載容忍度:可進行電荷泄放操作,使電荷放大器輸入歸零,從而避免高初始負載帶來的影響。支持300%過載能力,在超過額定量程的初始載荷條件下,仍可準確進行后續增量力測量。

超高頻響應能力:可精準捕捉瞬時微小振動及高頻沖擊,如服務機器人末端執行器與硬物發生瞬間接觸的識別。

高剛度與低遲滯:傳感器結構剛性高,變形極小,有效抑制遲滯誤差,遲滯誤差小于0.2%FS,適用于如火箭發動機振動測試等高精度場景。

寬環境適應性:采用耐高溫封裝工藝,可在-200°C至+400°C的溫區內穩定工作,同時具備耐輻射、抗沖擊、抗濕熱等能力。

抗電磁干擾能力:通過電荷直接輸出信號,無需傳統電橋電路,即使在強電磁環境(如電機驅動)下亦可穩定運行。

免維護與長期可靠性:壓電元件無活動部件,具備高機械強度與長壽命,適合工業長期連續作業。

多領域應用場景

服務機器人

適用于服務機器人、人形機器人中的六維力反饋與控制系統,特別是用于末端執行器的實時力感知,在抓取控制、柔順交互、自適應運動控制等方面提供關鍵支持,顯著提升機器人的操作靈活性與智能化水平。

醫療手術機器人

在遠程醫療和微創手術場景中,傳感器具備高靈敏度、低延遲與抗干擾能力,可提供穩定的力反饋信號,增強醫生對操作部位的感知能力,提高復雜手術過程中的安全性與操作精度。

航空航天

可用于飛行器風洞測試、姿態調整反饋、落地沖擊力測試等場景。具備極端溫度和真空條件下的工作能力,是高可靠性、高靈敏度的動力學測量設備。

工業自動化

應用于精密裝配、打磨力控、沖壓檢測、質量檢驗等流程中,通過六維力實時反饋,保障操作精準度、工藝一致性與產品質量,特別適用于鑄造、鍛造等高溫高振場景下的閉環力控系統。

汽車與碰撞測試

可應用于車輛碰撞試驗中,對碰撞瞬間發生的多維力/力矩變化進行實時捕捉,提供高精度的動態數據支持安全性評估與車體結構優化。

科研與系統集成

適用于材料力學研究、生物醫學工程測試及仿生機器人開發等領域;同時具備良好的模塊化接口設計,便于與AI算法平臺、IoT系統集成,實現遠程力數據采集、智能分析與多設備協同工作。

總結

深謀科技的“彈起”壓電式六維力傳感器在響應速度、測量精度、環境適應性和系統可擴展性方面具備顯著技術優勢,突破了傳統六維力傳感器在動態性能與極端工況下的應用瓶頸,憑借其小型化智能信號解耦系統和創新的分區域電荷提取方案,該產品在機器人、醫療、航空航天等高端裝備制造領域具有廣闊的應用前景。結合深謀科技在傳感、控制和具身智能領域的技術積累,該產品不僅是傳感器產品線的關鍵拓展,也體現了公司從基礎研發到工程落地的全鏈條創新能力。