6月5日下午,在浙江嘉善的福萊新材廠區(qū),第一財(cái)經(jīng)記者看到了機(jī)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?yàn)椴捎昧斯枘z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(dāng)它與機(jī)器人的硬件耦合,機(jī)器人就能通過觸覺擁有對力、溫度等多個(gè)維度的感知力。更多維度的信號輸入讓機(jī)器人有機(jī)會(huì)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(nèi)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(dòng)產(chǎn)業(yè)落地的關(guān)鍵因素,唯有在真實(shí)場景中不斷試錯(cuò)、迭代,答案才會(huì)逐漸清晰。
一位北京機(jī)器人整機(jī)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(jī),通過更為精準(zhǔn)的空間坐標(biāo)來輔助精準(zhǔn)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?shù)慕佑|力信號更直接、抗干擾性更強(qiáng)?!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(yīng)度、價(jià)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(xiàn)”。
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(jī)器人的靈巧手指尖、手掌,甚至是關(guān)節(jié)彎曲處,成為了關(guān)鍵。福萊新材首席科學(xué)家陳書廳介紹,在研發(fā)第二代柔性觸覺傳感器時(shí),團(tuán)隊(duì)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(fù)雜的曲面,包括柱面、球面等三維幾何形狀。第二代產(chǎn)品除了垂直方向的壓力之外,還能檢測來自X、Y、Z坐標(biāo)軸中三個(gè)方向的力矢量。信號輸入的維度更加多元,代表著機(jī)器人的大模型在感知層面有機(jī)會(huì)進(jìn)行更加精準(zhǔn)的判斷,這也意味著機(jī)器人更有機(jī)會(huì)在精密零件操作、手術(shù)、家庭等復(fù)雜、開放的場景進(jìn)行作業(yè)。
高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2030年全球人形機(jī)器人領(lǐng)域?qū)θ嵝杂|覺傳感器或電子皮膚的需求規(guī)模將達(dá)152.5萬平方米,市場規(guī)模將達(dá)274億元。
產(chǎn)品性能之外,蘇州榮智成健康科技有限公司總經(jīng)理徐宏興表示,自己最關(guān)心的還有產(chǎn)品的價(jià)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(bào)價(jià)在10萬元左右。按這個(gè)價(jià)格,配齊兩只手的成本至少要20萬元,“如果是這個(gè)價(jià)格,我們很難批量采購進(jìn)行二次開發(fā)”。
便宜或許是技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。星海圖聯(lián)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(chǔ)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(jīng)“慢慢地成熟起來了”。但在實(shí)際應(yīng)用中,軟硬件的耦合也是一個(gè)難題,需要更多的開發(fā)者、創(chuàng)業(yè)者結(jié)合場景參與進(jìn)來,進(jìn)行不斷迭代。
以曾經(jīng)的機(jī)械狗為例,早期的機(jī)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(jià)格的機(jī)器狗,大家愿意再買一個(gè)或返廠維修。用的人多了、迭代的次數(shù)多了,這東西現(xiàn)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(shù),福萊新材采用了壓阻式的技術(shù)方案,這與特斯拉機(jī)器人傳感器的技術(shù)路線一致。從整體方案來看,壓阻式的傳感器目前已經(jīng)十分成熟,在平衡了工藝難度、成本和量產(chǎn)規(guī)模等多種元素之下,最終選擇了這個(gè)方案,也讓成本有一定優(yōu)勢。