6月5日下午,在浙江嘉善的福萊新材廠區(qū),第一財經記者看到了機器人靈巧手指尖的“電子皮膚”。黑色的柔性材料上布有壓紋,如同人類的指紋。因為采用了硅膠材料,這塊“電子皮膚”觸感也近似于人類的皮膚。
這層電子皮膚是福萊新材發(fā)布的第二代柔性觸覺傳感器。當它與機器人的硬件耦合,機器人就能通過觸覺擁有對力、溫度等多個維度的感知力。更多維度的信號輸入讓機器人有機會擁有更聰明的決策與操作系統(tǒng)。因此,觸覺傳感器也被部分業(yè)內人士稱作“具身智能的最后一塊拼圖”。不過,除了傳感器本身,算法、算力、系統(tǒng)集成以及成本控制都是推動產業(yè)落地的關鍵因素,唯有在真實場景中不斷試錯、迭代,答案才會逐漸清晰。
一位北京機器人整機廠商的創(chuàng)始人表示,自己正在考慮往自研的靈巧手上搭載深度相機,通過更為精準的空間坐標來輔助精準操作?!暗詈玫姆桨高€是在指尖、手掌心等與物品大面積接觸的地方加上觸覺傳感器,這樣傳輸的接觸力信號更直接、抗干擾性更強?!彼嘎?,沒有選擇搭載“電子皮膚”的原因是市面上的柔性觸覺傳感器在貼合度、響應度、價格方面都有所不足,“所以我們愿意等一等,直到合適的方案出現”。
既然被稱作“電子皮膚”,如何讓柔性觸覺傳感器更好地貼合機器人的靈巧手指尖、手掌,甚至是關節(jié)彎曲處,成為了關鍵。福萊新材首席科學家陳書廳介紹,在研發(fā)第二代柔性觸覺傳感器時,團隊采用了柔性薄膜制備工藝,這種新的工藝能夠保證這層“電子皮膚”貼合各種復雜的曲面,包括柱面、球面等三維幾何形狀。第二代產品除了垂直方向的壓力之外,還能檢測來自X、Y、Z坐標軸中三個方向的力矢量。信號輸入的維度更加多元,代表著機器人的大模型在感知層面有機會進行更加精準的判斷,這也意味著機器人更有機會在精密零件操作、手術、家庭等復雜、開放的場景進行作業(yè)。
高工機器人產業(yè)研究所統(tǒng)計數據顯示,2030年全球人形機器人領域對柔性觸覺傳感器或電子皮膚的需求規(guī)模將達152.5萬平方米,市場規(guī)模將達274億元。
產品性能之外,蘇州榮智成健康科技有限公司總經理徐宏興表示,自己最關心的還有產品的價格。他表示,之前咨詢了一家深圳的靈巧手公司,帶觸覺傳感器的靈巧手單只報價在10萬元左右。按這個價格,配齊兩只手的成本至少要20萬元,“如果是這個價格,我們很難批量采購進行二次開發(fā)”。
便宜或許是技術產業(yè)化的關鍵。星海圖聯合創(chuàng)始人許華哲曾表示,對于任何具身智能的硬件,最大的要求就是“便宜”。在便宜的基礎上,再去研究怎么提高信噪比、一致性、全指尖甚至全手覆蓋。徐宏興表示,在硬件上,目前市面上能夠買到的觸覺傳感器方案已經“慢慢地成熟起來了”。但在實際應用中,軟硬件的耦合也是一個難題,需要更多的開發(fā)者、創(chuàng)業(yè)者結合場景參與進來,進行不斷迭代。
以曾經的機械狗為例,早期的機械狗常常遇到摔壞、過熱等各種問題,但勝在便宜。相較于10倍價格的機器狗,大家愿意再買一個或返廠維修。用的人多了、迭代的次數多了,這東西現在變得好用起來,跑酷、越野樣樣精通。相比于市面上電容式、壓電式、磁性式等其他觸覺傳感技術,福萊新材采用了壓阻式的技術方案,這與特斯拉機器人傳感器的技術路線一致。從整體方案來看,壓阻式的傳感器目前已經十分成熟,在平衡了工藝難度、成本和量產規(guī)模等多種元素之下,最終選擇了這個方案,也讓成本有一定優(yōu)勢。
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