北京深謀科技有限公司近日發(fā)布了一款業(yè)界罕見(jiàn)的高精度壓電式六維力傳感器,名曰“彈起”,特別適配服務(wù)機(jī)器人,、人形機(jī)器人,、航空航天、醫(yī)療,、工業(yè)自動(dòng)化等對(duì)環(huán)境高動(dòng)態(tài)交互和多維力控制要求極高的場(chǎng)景,。該產(chǎn)品具備快速響應(yīng)、高剛度,、高頻帶寬,、抗電磁干擾與廣域環(huán)境適應(yīng)能力,標(biāo)志著深謀科技在智能傳感器技術(shù)領(lǐng)域的持續(xù)突破。

壓電式“彈起”六維力傳感器:工作原理與技術(shù)優(yōu)勢(shì)

該傳感器不同于傳統(tǒng)應(yīng)變片式六維力傳感器,是基于壓電材料的壓電效應(yīng)原理,通過(guò)將施加的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行測(cè)量,具備快速響應(yīng)和高動(dòng)態(tài)性能,特別適用于人形機(jī)器人,、航空航天等需要精確控制和實(shí)時(shí)反饋的復(fù)雜工況,。

深謀科技的壓電式六維力測(cè)量系統(tǒng)搭載業(yè)內(nèi)首創(chuàng)的小型化智能信號(hào)解耦裝置,集成多路信號(hào)采集模塊與智能數(shù)據(jù)處理單元,可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同方向力和力矩信號(hào)的精密解耦,通過(guò)對(duì)分區(qū)域電荷信號(hào)進(jìn)行獨(dú)立處理與分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)六維力信號(hào)的高精度分離與輸出,。

核心性能特征

高精度測(cè)量:精準(zhǔn)捕捉X、Y,、Z三個(gè)方向的力及繞三個(gè)軸的力矩信息,滿足人形機(jī)器人靈巧手部關(guān)節(jié)的力控要求,。

快速響應(yīng)能力:壓電效應(yīng)賦予傳感器極快的力反饋速度,適用于高速?zèng)_擊試驗(yàn)、振動(dòng)分析及瞬時(shí)碰撞檢測(cè)等高動(dòng)態(tài)應(yīng)用,。

穩(wěn)定性強(qiáng):壓電材料本身具有良好的熱穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,確保傳感器在各類復(fù)雜環(huán)境中保持長(zhǎng)期可靠性能,。

高初始負(fù)載容忍度:可進(jìn)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(fù)載帶來(lái)的影響。支持300%過(guò)載能力,在超過(guò)額定量程的初始載荷條件下,仍可準(zhǔn)確進(jìn)行后續(xù)增量力測(cè)量,。

超高頻響應(yīng)能力:可精準(zhǔn)捕捉瞬時(shí)微小振動(dòng)及高頻沖擊,如服務(wù)機(jī)器人末端執(zhí)行器與硬物發(fā)生瞬間接觸的識(shí)別,。

高剛度與低遲滯:傳感器結(jié)構(gòu)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(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)測(cè)試等高精度場(chǎng)景。

寬環(huán)境適應(yīng)性:采用耐高溫封裝工藝,可在-200°C至+400°C的溫區(qū)內(nèi)穩(wěn)定工作,同時(shí)具備耐輻射,、抗沖擊,、抗?jié)駸岬饶芰Α?/p>

抗電磁干擾能力:通過(guò)電荷直接輸出信號(hào),無(wú)需傳統(tǒng)電橋電路,即使在強(qiáng)電磁環(huán)境(如電機(jī)驅(qū)動(dòng))下亦可穩(wěn)定運(yùn)行。

免維護(hù)與長(zhǎng)期可靠性:壓電元件無(wú)活動(dòng)部件,具備高機(jī)械強(qiáng)度與長(zhǎng)壽命,適合工業(yè)長(zhǎng)期連續(xù)作業(yè),。

多領(lǐng)域應(yīng)用場(chǎng)景

服務(wù)機(jī)器人

適用于服務(wù)機(jī)器人,、人形機(jī)器人中的六維力反饋與控制系統(tǒng),特別是用于末端執(zhí)行器的實(shí)時(shí)力感知,在抓取控制、柔順交互,、自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)控制等方面提供關(guān)鍵支持,顯著提升機(jī)器人的操作靈活性與智能化水平。

醫(yī)療手術(shù)機(jī)器人

在遠(yuǎn)程醫(yī)療和微創(chuàng)手術(shù)場(chǎng)景中,傳感器具備高靈敏度,、低延遲與抗干擾能力,可提供穩(wěn)定的力反饋信號(hào),增強(qiáng)醫(yī)生對(duì)操作部位的感知能力,提高復(fù)雜手術(shù)過(guò)程中的安全性與操作精度,。

航空航天

可用于飛行器風(fēng)洞測(cè)試、姿態(tài)調(diào)整反饋,、落地沖擊力測(cè)試等場(chǎng)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(dòng)力學(xué)測(cè)量設(shè)備,。

工業(yè)自動(dòng)化

應(yīng)用于精密裝配,、打磨力控、沖壓檢測(cè),、質(zhì)量檢驗(yàn)等流程中,通過(guò)六維力實(shí)時(shí)反饋,保障操作精準(zhǔn)度,、工藝一致性與產(chǎn)品質(zhì)量,特別適用于鑄造、鍛造等高溫高振場(chǎng)景下的閉環(huán)力控系統(tǒng),。

汽車與碰撞測(cè)試

可應(yīng)用于車輛碰撞試驗(yàn)中,對(duì)碰撞瞬間發(fā)生的多維力/力矩變化進(jìn)行實(shí)時(shí)捕捉,提供高精度的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)支持安全性評(píng)估與車體結(jié)構(gòu)優(yōu)化,。

科研與系統(tǒng)集成

適用于材料力學(xué)研究、生物醫(yī)學(xué)工程測(cè)試及仿生機(jī)器人開發(fā)等領(lǐng)域;同時(shí)具備良好的模塊化接口設(shè)計(jì),便于與AI算法平臺(tái),、IoT系統(tǒng)集成,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程力數(shù)據(jù)采集,、智能分析與多設(shè)備協(xié)同工作。

總結(jié)

深謀科技的“彈起”壓電式六維力傳感器在響應(yīng)速度,、測(cè)量精度,、環(huán)境適應(yīng)性和系統(tǒng)可擴(kuò)展性方面具備顯著技術(shù)優(yōu)勢(shì),突破了傳統(tǒng)六維力傳感器在動(dòng)態(tài)性能與極端工況下的應(yīng)用瓶頸,憑借其小型化智能信號(hào)解耦系統(tǒng)和創(chuàng)新的分區(qū)域電荷提取方案,該產(chǎn)品在機(jī)器人,、醫(yī)療、航空航天等高端裝備制造領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,。結(jié)合深謀科技在傳感,、控制和具身智能領(lǐng)域的技術(shù)積累,該產(chǎn)品不僅是傳感器產(chǎn)品線的關(guān)鍵拓展,也體現(xiàn)了公司從基礎(chǔ)研發(fā)到工程落地的全鏈條創(chuàng)新能力。