
六維力傳感器可同步采集空間內三個方向力信號與三個方向扭矩信號,適配機器人交互作業場景。機器人在接觸外界物體時,不會承受 X、Y、Z 軸向的推拉作用力,同時還會產生繞三軸的扭轉力矩,普通單維力學器件無法完整捕捉這套復合力學信息。在機械臂抓取、工件觸碰、人機協同作業過程當中,設備需要同時掌握全部六個維度的力學變化,以此判斷接觸狀態。傳感器采集到的六路原始信號會傳輸至后端處理單元,完成信號解析之后,再向機器人控制系統輸送有效數據。現場部署階段,需要關注傳感器安裝位置,多數場景將器件布置在機械臂末端法蘭和執行工具中間,讓器件直接承受工具與環境接觸產生的全部力學作用?,F場調試還需要確認信號傳輸鏈路通暢,避免信號丟包,保障機器人可以讀取連續完整的力學數據流,支撐整套交互作業流程正常運轉。六維力傳感器用于康復機器人設備,采集人機交互之間的力學信息,輔助設備調整運動行為。江蘇高科技六維力傳感器研發單位
MEMS 六維力傳感器把微應變感知結構集成在微小芯片之上,縮小傳感器整體外形占用空間。傳統應變式六維力傳感器依靠機加工金屬彈性體,整體體積偏大,安裝在機械臂末端會增加末端負載。MEMS 方案將感知結構做微縮處理,在硅芯片上構建可以承受多方向載荷的微型彈性結構,多維度應變感知單元布置在微結構對應位置。外界力與扭矩作用到芯片,微彈性結構產生形變,感知單元捕捉形變信息。芯片體積得到控制之后,傳感器整機尺寸可以壓縮,減輕末端安裝重量。微尺度結構對于裝配工藝提出要求,組裝過程應力、膠水固化形變都會傳遞至芯片。生產組裝環節管控裝配應力,減少組裝工序引入額外形變。芯片輸出微弱信號,需要配套信號調理電路,把信號調整到采集硬件可以識別的范圍。江蘇高科技六維力傳感器研發單位力傳感器量程選擇需要貼合實際工況載荷區間,載荷長期超出區間會造成彈性元件不可逆形變。
力傳感器的信號調理電路負責放大微弱形變產生的電信號,為后續的數據采集做好預處理。力傳感器內部感知元件受力形變產生電信號,信號幅值通常十分微弱,直接傳輸給采集硬件,容易被噪聲覆蓋。信號調理電路接收傳感器原始信號,完成信號放大,把信號幅值抬升到采集芯片適配區間。除放大之外,調理電路還可以設置濾波單元,過濾一部分高頻噪聲。部分調理電路集成溫度采集點位,配合軟件完成溫度漂移補償。調理電路元器件本身會產生噪聲,元器件選型、PCB 布線設計會影響電路噪聲水平。調理電路和傳感器盡量縮短信號傳輸距離,微弱原始信號長距離走線容易拾取干擾。經過調理處理之后輸出的信號,穩定性得到提升,再接入采集模塊開展數字化采樣工作。
六維力傳感器標定工作需要借助標準力學加載設備,建立輸入力學量與輸出電信號的對應關系。傳感器硬件組裝完成之后,原始輸出電信號和真實力學量之間沒有直接對應關系,標定就是搭建二者映射關系的過程。標準加載設備可以向傳感器各個維度施加已知大小的力與扭矩載荷,記錄每一組標準載荷條件下傳感器六路通道輸出數值。加載操作需要覆蓋多個載荷檔位,同時開展單維度加載以及多維度混合加載,記錄整套樣本。采集完成樣本數據之后,計算得到標定矩陣,標定矩陣用于把傳感器原始電壓信號換算為實際力學數值。傳感器使用一段時間,受環境、載荷循環作用影響,映射關系會發生偏移,這時要重復標定流程。標定環境盡量保持穩定,溫度波動會干擾采集樣本,盡量維持環境條件穩定,降低環境因素對標定樣本帶來干擾。AI 解耦算法可以區分真實外力輸入與結構形變帶來的交叉信號,分離出各維度有效測量數據。
AI 解耦算法可以和硬件補償手段相互配合,共同改善六維力傳感器多維度耦合帶來的數據問題。硬件層面依靠彈性體結構優化,弱化彈性體形變的互相擴散,從源頭降低耦合程度。但硬件結構優化無法做到完全消除耦合現象,依舊會留存一部分耦合效應。AI 解耦算法針對硬件殘留耦合開展信號層面修正處理。兩套手段搭配使用,可以獲得優于單一方案的效果。硬件工作在物理感知環節,算法工作在信號處理環節。硬件設計階段把控耦合基礎水平,算法承接剩余耦合問題。硬件條件確定之后,算法可以作為后期優化調整的手段,不需要改動傳感器硬件結構。迭代更新算法模型,就可以適配硬件隨時間產生的小幅特性變化。硬件補償與算法補償各有局限,實際項目中結合兩者優勢完成測量方案搭建。AI 解耦算法處理采樣數據時,會設置濾波邏輯,過濾環境噪聲帶來的無效信號成分。江蘇國產六維力傳感器共同合作
MEMS 傳感器內部集成微型機械結構與電路單元,將機械運動變化轉化為可讀的電信號輸出。江蘇高科技六維力傳感器研發單位
AI 解耦算法的模型文件占用存儲大小各不相同,嵌入式硬件部署時需要評估存儲資源上限。簡單線性解耦模型,只需要保存一組標定矩陣參數,模型文件占用存儲空間很小。復雜非線性機器學習模型,內部包含大量權重參數,模型文件體積隨之增大。上位機硬件存儲資源充足,模型文件體積一般不會形成限制。嵌入式板卡、傳感器本地硬件存儲空間有限,過大模型文件無法完成燒錄部署。硬件部署前期統計硬件可用存儲容量,對照模型文件大小。當模型超出存儲上限,開展模型輕量化處理,刪減部分冗余參數,壓縮模型文件體積。輕量化完成之后,除查看文件大小,還要核驗算法校正效果,輕量化不能造成校正效果明顯下降。確認存儲占用、運算效果兩項條件之后,再完成模型硬件移植工作。江蘇高科技六維力傳感器研發單位
無錫智立傳感科技有限公司是一家有著雄厚實力背景、信譽可靠、勵精圖治、展望未來、有夢想有目標,有組織有體系的公司,堅持于帶領員工在未來的道路上大放光明,攜手共畫藍圖,在江蘇省等地區的電子元器件行業中積累了大批忠誠的客戶粉絲源,也收獲了良好的用戶口碑,為公司的發展奠定的良好的行業基礎,也希望未來公司能成為行業的翹楚,努力為行業領域的發展奉獻出自己的一份力量,我們相信精益求精的工作態度和不斷的完善創新理念以及自強不息,斗志昂揚的的企業精神將引領無錫智立傳感科技供應和您一起攜手步入輝煌,共創佳績,一直以來,公司貫徹執行科學管理、創新發展、誠實守信的方針,員工精誠努力,協同奮取,以品質、服務來贏得市場,我們一直在路上!
無錫智立傳感科技有限公司成立于2025年6月,是國內專注于研發六維力傳感器的高新技術企業,基于國產芯片和AI端側推理方案。公司致力于打破海外企業在TOP級傳感器市場的壟斷,力求成為國產力覺傳感領域的行業先鋒,為智能制造提供動力。 我們的六維力傳感器采用深度學習模型,通過海量數據訓練建立非線性映射,擺脫了人工標定的依賴。定制化的RPU芯片專為解耦運算設計,實現微秒級響應,能夠在本地閉環處理全流程數據。這款傳感器是國內一款搭載AI端側芯片及自主研發垂直模型的智能六維力傳感器,能夠準確捕捉細微的力學變化。 我們的傳感器具有一次訓練、多次復用的優勢,模型可快速應用于同類型傳感器,大幅提升標定效率,降低設備與人力成本,實現降本增效。傳感器的穩定輸出為批量生產提供了標準化、高精度的標定結果,廣泛應用于工業制造、醫療康復、人形機器人和服務型機器人等領域。 未來,我們將以AI力矩傳感器為方向,在國內扎根、海外拓展,提升人形機器人的適配率,推動人形機器人主要部件供應鏈的升級。