如今,传感器技术正朝着小型化和精密化的方向快速发展。在这一领域,中国的创新力量正在蓬勃发展。深圳华力创科学有限公司成功研制出世界上第一个毫米级微型六维力传感器,直径只有8.5。mm,厚度7毫米,重量极轻,是目前世界上最小的六维传感器之一。这一突破意味着中国在高端传感器领域迈出了重要一步。

完美的小型化和精密测量

华力创科学研发了这款毫米级传感器,其精度令人惊叹。它采用了世界上第一种光学多模态感知技术。(Optical Multi-modal Perception Technology),纳米的其他微变感知和力觉测量可以通过非接触测量来实现。其精度可达千分之五。以标准产品20N为例,意味着可以敏感到0.01牛极其微妙的力变化。与传统的基于应变片或压电陶瓷的技术路线不同,这种光学原理避免了传统传感器因光量积累而产生的噪声和精度问题,完成了更高的光子检测效率,即使在复杂的环境中也能保持稳定的性能。

核心技术创新

华力创科学的关键技术源于其英国实验室多年的积累和独创的底层光学感知技术。该团队进一步克服了力传感器小型化的世界性问题,成功将过去直径几十毫米的六维力传感器微缩至个位mm等级。在大规模生产商品的过程中,华力创科学还创新性地利用金属3D打印技术制造传感器零件,这不仅大大降低了小规模、小规格光学传感器的量产成本,而且大大缩短了生产时间,为工业应用奠定了基础。

普遍应用价值

由于精度极高、体积小,毫米级六维力传感器具有广阔的应用前景:

人形机器人和服务机器人:准确感知外部环境,实现复杂精细操作,为机器人提供细腻的触感感知是关键。例如,机器人可以完成需要精细控制的任务,如捡鸡蛋和打螺丝,甚至在精密制造、护理和精确安装方面取得巨大成就。

航空航天工程:这种高精度力传感器可以满足航空航母飞机制造过程等高端领域特殊环境下的测量要求。

精制加工:其纳米级位移分辨能力,能满足智能制造、精密加工等领域对极高精度检测的需求。

智能医疗和手术机器人:华力创科学开发了世界上最小的耗材级医用多维传感器,可用于手术机器人等医疗器械,提高了手术的准确性和安全性。

新型能源汽车:随着新型能源汽车的发展,新型传感器的需求也将为这一微型传感器带来新的市场机遇。

中国从实验室到产业的创新

华力创科学是一家由英国海归创办的年轻公司。其创始人鱼晨及其团队在2019年通过参加深圳创新创业大赛获奖后,在深圳龙岗建设了该项目。深圳完善的上下游供应链,丰富的人才资源,以及3C消费电子、新能源汽车、光伏、锂电池、机器人等行业丰富的下游客户资源,为华力创科学的快速发展和产品迭代提供了有力支撑。目前,华力创科学已经完成了数千万美元的A 轮融资,其产品已与国内多家头部人工智能及机器人企业达成合作。

与全球视野进行技术对比

传感器小型化是一种全球技术趋势。除华力创科学的毫米级六维力传感器外,其它类型的微型传感器也在不断涌现。例如,索尼公司推出了LiDAR深度传感器,其尺寸为29毫米。 x 29mm x 重50克的31mm,被称为世界上最小、最轻的微型精密LiDAR深度传感器之一。索尼的AS-DT1使用直飞时间(dToF)并配备了单光子雪崩二极管技术(SPAD)传感器主要用于距离测量、避障和三维建模,在无人机、机器人等领域具有广泛的应用价值。这不同于华力创科学致力于感知的六维力传感器,不同于技术路径和应用重点,共同推动了传感器技术向更微妙、更精确、更智能的方向发展。

华力创科学研发的世界上第一个毫米级微型六维力传感器,代表了当前传感器小型化和精密化的发展高度。它不仅解决了人形机器人等领域长期存在的指尖力觉缺失问题,还为许多行业提供了“更高层次的技术要求”和“更低层次的结合需求”的全新感知解决方案。随着人工智能和机器人技术的不断发展,以及对设备智能化和精密化的要求,相信未来会出现更多更精密的传感器,推动科技创新和社会发展。华力创科学也表示,他们将继续探索更多

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