灵巧手行业专题系列报告：传感器，从第一性原理出发，灵巧手如何获得多模态“感觉”.pdf

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时间：2025/05/20
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灵巧手行业专题系列报告：传感器，从第一性原理出发，灵巧手如何获得多模态“感觉”。灵巧手传感器需要实现两个核心功能：1）触觉-机械刺激：由触觉传感器实现，包括单维力（即接触力）和三维力（接触力+切向拉力）；2）位置-本体刺激：由六维力传感器实现。

1）触觉-机械刺激：触觉感知是仿人机器人与外部环境交换信息的核心途径之一，使机器人能够展现出物体识别、灵巧操作和刺激响应等类人行为，通过不同原理（压阻/电容/压电/光学式方案/磁性传感），触觉传感可以用于估计接触力、粗糙度、纹理和重量等信息，补充传统的视觉信息（如位置、形状和颜色）。

2）位置-本体刺激：高维的空间感知和模拟接触物理世界。如何实现空间感知仍然是灵巧手传感器方向的主要挑战。六维力传感器可以在一个笛卡尔坐标中提供三个方向的力和三个力矩。我们认为，目前柔性触觉传感器在单维力和三维力测量中可以和力矩传感器实现功能替代，但六维力传感器可以进行空间位置的测量和感知，在灵巧手应用中实现高维的空间感知，即位置-本体刺激功能。

此外，我们梳理了不同公司的触觉传感器方案和六维力传感器产品，其中，触觉传感器方案包括帕西尼的磁性传感器、戴盟机器人的光学式传感器、他山科技的触觉传感器方案、途见科技的一种压电式传感器专利、能斯达的一种压电式传感器专利等；六维力传感器产品涉及的厂商有ATI、柯力传感、宇立仪器、坤维科技和蓝点触控。