科技

传感器疏察 被愚钝的机器人“国产触觉”

亟待攻克的核心技术

给一个压力,还一个电信号。触觉传感器的简单转变就能让真实世界以“二进制”的方式传给机器人。

“一点点压力就能产生匹配的电流。”在加了形容词后,这个转变困难了一些,西北工业大学副教授杨鹏飞解释,要灵敏地捕捉到“一点点”的输入,并给出严格匹配的输出。

“需要稳定、精确的输出,并且消除不同‘维’间的耦合干扰。”东南大学教授宋爱国的进一步阐释意味着这种转变难上加难。

这个信号转变的稳定实现,让巴掌大小的日本阵列式产品即便卖到10万元,也能在科研和产业市场占尽先机。“靠进口”是科技日报记者日前多方调查该产品消费者的一致答案。

行业内,工艺不过关

精确、稳定的严苛要求,拦住了我国大部分企业向触觉传感器迈进的步伐,目前国内传感器企业大多从事气体、温度等类型传感器的生产。在一个有着100多家企业的行业中,几乎没有传感器制造商进行触觉传感器的生产。

“我们曾委托深圳的一家企业制作阵列式触觉传感器,但因为工艺不过关,产品的一致性比较差,传感器阵列中点与点的性能无法做到一样。”宋爱国的经历可能并不是个例。

“我们的大部分关键零部件都是国外进口。”国内某知名机器人制造企业负责人表示,包括触觉传感器、减速器在内的国内产品,在稳定性、一致性方面不太过关。

“传感器用国外进口的。”杨鹏飞所在的生命科学院,通过对骨骼等的研究进行仿生机器的生产,以用于航天或工业辅助用途。“这些仿生机器会在很严苛的环境下工作,对零部件的要求很高。”

可见,对卖方而言,工艺门槛太高;对买方而言,国产货没有保障。“一个向左、一个向右”的局面,形成了依赖进口、内生乏力的恶性循环。

行业外,材料不够纯

除了生产工艺,材料纯度也是从实验室到工业生产的“扼咽之处”。

“导电橡胶、导电塑料、碳纳米管、石墨烯等都是可用作触觉传感器的材料。”宋爱国说,国内的材料质量、生产水平并不稳定,“石墨烯的生产应该还可以,但是用石墨烯制作传感器的技术还不成熟”。

为了获得高品质的材料,宋爱国实验室会自己用导电膏制作符合标准的导电橡胶。导电橡胶通过将玻璃镀银、铝镀银、银等众多导电颗粒均匀分布在硅橡胶中制成。挤压可以让导电颗粒相互连接,从而产生电流。分布越均匀,电流产生与压力的关系越有规律。

技术复杂,另一道坎

日渐复杂的技术也让国产产品落得越来越远。

一片巴掌大小的日本阵列式传感器售价10万元,并能保持严格的均一、稳定性。而国内产品多为一点式的,一般100元一个。

宋爱国介绍,日本阵列式传感器能在10厘米×10厘米大小的基质中分布100个敏感元件,由于衬底柔软,对不同方向力的计算以及力之间耦合干扰的消除使得敏感元件越多、相互之间的距离越短,越难做到准确地输出。日本在产业化方面较为领先,其他国家大多处于实验室阶段。

此外,每个敏感元件的受力维度也增加了技术的复杂性,施力有六个维度(X、Y、Z轴3个方向,以及对应的力矩方向),维度之间的耦合干扰如何消除也是需要在基础研究上发力的环节。“著名的波士顿动力翻跟头机器人用的仅是三维的触觉传感器。”宋爱国说。

有布局,但转化难推进

我国在触觉传感器的一种——多维力传感器的研究方面,很早就进行了布局。宋爱国介绍,1987年东南大学和中国科学院合肥机械智能研究所获得863重点专项的支持,研制六维力传感器。“静态精度已经达到误差率仅为1%—2%,和世界先进水平差不多。”宋爱国坦言,但是动态精度还需进一步攻关,动态耦合误差在5%—10%左右,“例如尚未达到有高速打磨任务的工业机器人的使用要求”。

但是,从成本上看,“目前的工业机器人平均造价是12万元左右,一个六维力传感器成本就要3万余元,目前的国内工业机器人市场还不具备规模化生产这一产品的条件。”宋爱国说。相较而言,美国ATI工业自动化公司的相关产品,成本已下降到每个2—3万元。

不可否认的是,在原创技术的追赶中,后来者必须绕过先行者的相关专利保护,除非找到明显更优解,否则很可能会因为绕过专利而提高技术达成的门槛,大多数时候,传说中的“变道超车”要靠运气。(张佳星)


【责任编辑:雨蝶】

齐鲁“七星”上岗记:山东千亿工业场景长出百余个行业大模型

从码头排泊到井下巡检,从波峰焊换产到一键炼钢,山东41个工业大类实现大模型全覆盖。10月14日,济南黄河国际会展中心,2026人工智能产业大会开幕首日。作为大会平行论坛之一,“齐鲁制造会客厅”人工智能垂直领域大模型专场活动上,海若、天智、星际、云鼎、星港、尚智、奇智孔明——“齐鲁七星”集中亮相,覆盖高端装备、化工、轻工、冶金、矿山、港口物流等重点领域。这场国家级产业盛

中俄蒙国际科技创新合作中心落户黑龙江

“十五五”将建设联合实验室、研发中心不少于70个。依托哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学、哈尔滨船舶锅炉涡轮机研究所等单位,围绕新材料、能源动力、海洋极地、生命健康等领域,与俄罗斯、美国、哈萨克斯坦等31个国家的科研机构合作,启动建设4家“一带一路”联合实验室,建成11家科技部国际科技合作基地、67家省级国际科技合作平台。

“先使用后付费” 黑龙江科技成果转化探新路

今年以来巳落地转化重大科技成果506项,14项牵头成果获2025年度国家科学技术奖。深入实施深化科技成果产业化突破年行动,聚焦科技成果转化堵点,打出政策组合拳,完善全链条支撑体系。截至目前,黑龙江已落地转化重大科技成果506项。张喆表示,黑龙江聚焦扶持科技企

怀柔科学城“十五五”开局:37个设施平台全面运行,千亿资金池托举原始创新

金秋十月,雁栖湖畔,怀柔科学城迎来建设十周年的关键节点。这座面积超过100平方公里的科学之城,正从“建设运行并重”全面转向“注重运行成效”,以“运行为主”的新姿态开启“十五五”新征程。37个设施平台落地,设施密度全球前列怀柔综合性国家科学中心已进入“运行为主”新阶段。截至目前,科学城已落地科技设施37个,其中17个面向全球开放共享,设施密度、建设强度均居

“十五五”黑龙江科技创新五大维度精准发力赋能龙江全面振兴

黑龙江省委宣传部、黑龙江省人民政府新闻办公室主办的“开局起步‘十五五’——奋力谱写中国式现代化黑龙江新篇章”系列主题新闻发布会,介绍黑龙江省“着力推动发展方式从资源驱动为主向创新引领为主转变”的进展成效。黑龙江省科学技术厅党组书记、厅长陈苏作了主旨介绍,全面介绍了黑龙江省科技创新阶段性亮眼成效,并重磅解读“十五五”时期科技改革发展总体部署与重点任务

中共中央 国务院关于发展新质生产力的意见

以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深入贯彻党的二十大和二十届历次全会精神,认真落实四中全会部署,完整准确全面贯彻新发展理念,坚持创新主导、改革为要、因地制宜、先立后破,坚持高技术、高效能、高质量,统筹处理好政府和市场、质态和业态、改革和发展、自主和开放的关系

未来已来,落地为先:2026未来产业创新发展大会亮出雄安答卷

9月29日,以“新质引领·未来已来——共建高质量发展新范式”为主题的2026未来产业创新发展大会在河北雄安新区举行。政商学界代表齐聚这座“未来之城”,围绕未来产业从技术突破走向场景落地、从政策驱动走向商业验证展开深入研讨。大会集中发布三项核心成果,雄安新区则以平台、场景、生态联动的实践,交出一份“未来产业如何落地”的答卷。大会发布的三项成果分别是《未来产

从跟跑到领跑:中国科技创新实现历史性跨越

国家创新指数跃居全球第九,科技强国建设迈出坚实步伐。科技部部长阴和俊在会上介绍,我国科技创新跃上新台阶,科技强国建设迈出坚实步伐,我国正从全球科技参与者、贡献者向开拓者、引领者加速转变,成为创新力上升最快的国家之一。创新指数提升 研发投入创新高据中国科学技术发展战略研究院发布的《国家创新指数报告20

研发人员总量世界第一 中国科技人才“家底”首次全景披露

科技部部长阴和俊在国新办发布会上勾勒教育科技人才一体发展路线图。“全世界规模最大的教育体系”“学科门类最齐全的人才资源”“总量位居世界第一的研发人员队伍”——9月29日下午,科技部部长阴和俊在国新办“开局起步‘十五五’”系列主题新闻发布会上,用三个“最”字,向外界披露了中国科技人才“家底”的全景画像。这场发布会正值“十五五”开局之年,阴和俊的表述传递出一个清晰信号:

高校告别“一把尺子”时代:分类改革重塑中国高等教育新生态

从“金字塔”到“五指山”,三千余所高校将各安其位、各展所长。中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于分类推进高校改革的意见》,对分类推进高校改革作出系统部署,明确提出科学构建高校分类发展体系,确立高校分类框架,构建多赛道、多主体的评价体系。改革为何势在必行?近五千万在校生呼唤“多样化赛道”截至2025年,全国共有高校31

黑龙江加快锻造产业工人“工匠方阵”

到2030年将培育25名大国工匠、500名龙江工匠,技能人才总量达400万人。9月15日,黑龙江省委宣传部在哈尔滨举行“黑龙江省深化产业工人队伍建设改革进展情况”新闻发布会。此次发布会旨在贯彻落实党的二十届三中全会精神,进一步全面深化改革,推进产业工人队伍建设改革。黑龙江省总工会党组书记于志伟发布全省产改五年来阶段性成果并介绍深化改革相关工作。黑龙江省委社会工作部副部长

医保价格立项“关口前移” 高水平医疗创新迎来“无缝衔接”时代

国家医保局试行预立项制度,为新技术新产品铺就从实验室到病床的“高速路”。长期以来,一项医疗新技术从获批上市到进入临床收费,往往面临一段不短的“等待期”。如今,这一局面有望被彻底改变。9月15日,国家医疗保障局印发《关于试行高水平新技术新产品医疗服务价格项目预立项制度的通知》(医保发〔2026〕23号),明确探索建立医疗服务价格项目预立项制度,推动科技创新成果转化运用,促进

从“做大做强”到“做美”:杭州举办AI未来组织发展论坛,探寻AI时代企业组织变革新路径

提出“以心性驾驭技术”核心理念,“未来组织促动者联盟”正式发起。“企业如何成为未来型组织”为主题,由惊蛰书院、长三角(浙江)人工智能研究院、道法智联联合主办,来自学界、企业界、咨询界的百余位代表围绕人工智能浪潮下企业组织变革方向展开深入研讨。区别于一般性AI技术分享活动,论坛聚焦

当AI听懂工业“行话”:2026全球工业互联网大会的沈阳时刻

9月9日,以“智改数转 AI兴工”为主题的2026全球工业互联网大会在沈阳开幕。这场为期三天(9月8日至10日)的行业盛会,吸引了来自全球政商学研企等领域的嘉宾齐聚辽沈大地。当人们还在热议大模型能写诗作画时,这场大会却将焦点对准了一个更本质的问题:AI能否真正听懂工业的“行话”?工信部数据显示,2025年我国工业互联网核心产业规模已超1.6万亿元,具有一定行业影响力的工业互

第二十六届投洽会现场奏响科创强音 厦门科学城“新技术新产品发布会”重磅启幕

9月8日,第二十六届中国(厦门)国际投资贸易洽谈会期间,厦门科学城新技术新产品发布会在厦门国际博览中心举行。14个来自全球的前沿技术成果集中亮相,覆盖未来材料、未来健康、未来信息三大重点领域,以一场思想碰撞与成果共享的饕餮盛宴,奏响科技创新引领产业变革的时代强音。

抢占未来产业制高点 长沙全链条布局量子产业集聚区

加快布局量子产业集聚区,抢占未来产业竞争制高点。汇聚国防科技大学、中南大学、湖南大学、湖南师范大学等高校科研力量,构建了量子传感与精密测量、量子成像与量子材料等多个细分方向的创新网络。

杭钢旧址长出“中国算谷”:一座老工业城的算力逆袭

就在前两天,杭州市拱墅区一口气迎来两个省级平台——浙江省数据集团有限公司揭牌成立,浙江省信通人工智能产业创新研究院揭牌。一个管全省数据“怎么打通、怎么用”,一个专攻AI产业“怎么布局、怎么生态”。两大省级平台落子拱墅,意味着“中国算谷”的棋局从布局阶段正式进入成势阶段——算力有支撑、数据有源头、生态有规划、场景有应用,人工智能的四大要素实现闭环。这座“中国

5个项目狂揽3个一等奖 石家庄“数据要素×”省赛交硬核答卷

随着最后一场路演答辩结束,2026年“数据要素×”大赛河北分赛在邯郸市完成全部赛程,圆满收官。在这场汇聚全省数据创新力量的年度盛事中,石家庄市以5个参赛项目斩获3项一等奖的亮眼成绩,交出了一份含金量十足的答卷。本届河北分赛共吸引2028个项目报名参赛,经各地初赛激烈角逐,最终83支队伍闯入省级决赛,覆盖工业制造、金融服务、现代农业等14个赛道。全

鞍钢突破高钢级大壁厚管线钢技术瓶颈 为国家能源通道建设提供硬核支撑

标志着鞍钢在高钢级、大壁厚管线钢领域取得关键技术突破,为我国重点能源工程建设提供了有力材料保障。L555M是国际长输管道主流用钢,21.4毫米厚规格产品的稳定生产,长期被视作行业技术难题。厚料轧制过程中,中心偏析、晶粒粗化、低温韧性与表面质量兼顾难等问题,一直制约着国产化进程。
返回
顶部