傳感器作為核心部件之一，在國家的政策層面上都將傳感器列為非常重點發(fā)展的一個領域。
2014年以來，我國政府出臺了多項戰(zhàn)略性、指導性政策文件，包括《中國制造2025》《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》《智能傳感器產(chǎn)業(yè)三年行動指南(2017-2019年)》《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃(2018-2020年)》。
政策推動著我國傳感器產(chǎn)業(yè)向著融合化、創(chuàng)新化、生態(tài)化、集群化方向加快發(fā)展。由此可見，傳感器在國民經(jīng)濟中所處的地位和重要性。
根據(jù)相關機構預測，2021年我國傳感器市場規(guī)模突破2000億元，在2023年我國傳感器市場規(guī)模增長至2580億元左右，2019-2023年均復合增長率約為11.65%。
傳感器千億級市場，卻被外商高度壟斷。國內(nèi)現(xiàn)狀是品牌缺失、兩極分化嚴重，中低端傳感器市場大量飽和、同質化競爭、市場對國產(chǎn)品牌認可度缺失等。因此，高端傳感器80%以上依賴進口，國外品牌賺取大額利潤。
12月11日，在2019高工機器人年會上，海伯森CEO王國安發(fā)表了以《智能傳感器賦予機器“人”的能力》為主題的演講，進一步分析了傳感器的應用現(xiàn)狀和市場前景。
王國安表示，要讓機器人完全替代人工，或者做更多的柔性操作，必然要實現(xiàn)兩維，第一維讓機器人能看見，另外一維就是讓機器人能夠具備感知，即觸覺。六維力傳感器正是賦予人真正的力覺，讓機器人更加智能。
六維力傳感器應用場景包括力控精密裝配、力控精密打磨、機器人拖動示教、碰撞測試、康復機器人、人形機器人等。
例如，在傳統(tǒng)工業(yè)機器人難以完成的力控精密裝配場景，海伯森研發(fā)的HPS-FT系列六維力傳感器可實時測量XYZ三個方向受到的力和力矩。高精度應變計及結構設計實現(xiàn)更高的信噪比和靈敏度，內(nèi)置溫度補償算法大大降低了溫度漂移，還有旋轉角度可進行力控的調整。
在力控精密打磨場景，傳統(tǒng)的打磨大多用軌跡的方式對工件表面進行打磨，當工件安裝誤差發(fā)生了改變，或者工件的表面形貌不規(guī)整的情況下，就難以實現(xiàn)精確的打磨，使用了六維力傳感器進行反饋的單元，就可以動態(tài)感受到打磨頭在打磨過程中受到的力的大小和方向，從而動態(tài)去控制機械手去貼合被打磨的表面。
機器人拖動示教場景則是從客戶體驗來看，在加載了六維力傳感器之后，對機器人的拖動將變得更加柔順，甚至用一根手指就可以完成拖動。
近年來，中國人口紅利優(yōu)勢逐漸消失，機器人換人成必然趨勢；工業(yè)安全的重要性日益凸顯，“人機協(xié)作”成為新制造理念；由機器替代傳統(tǒng)重復、危險的工種成為先進制造發(fā)展的必然趨勢。
為了應對這些趨勢，海伯森在六維力傳感器上實現(xiàn)了多重技術突破:開發(fā)溫度偏移補償及結構優(yōu)化，解決六維力傳感器溫度漂移嚴重的問題；研發(fā)基于力和力矩檢測的多維力傳感器軟件控制系統(tǒng)，解決六維力傳感器多機協(xié)調工作問題；研發(fā)多維力傳感器動態(tài)校準系統(tǒng)，實現(xiàn)多維力傳感器的自動校正；開發(fā)了多種工業(yè)機器人力學控制算法，解決了客戶“不會用”六維力傳感器的痛點。
王國安展示了一個應用案例視頻，在兩臺機器人上安裝了六維力傳感器之后，可完成遠程的操作，比如一臺機器人在核反應堆里面，人和另一臺機器人在核反應堆外面，人就可以通過外面的機器人對里面的機器人進行控制，當核反應堆里面的機器人抓取物件的時候，人可以同比例感受到力的大小和方向，就像是人直接操作這個物件一樣。
“這類應用可以落地于更多場景，包括衛(wèi)浴行業(yè)浴缸的打磨，因為打磨的過程噪音很大，且粉塵多，就可以通過傳感器把人隔離出來，遠程操作機器人對工件進行打磨。”王國安說道。
他進一步介紹，海伯森的六維力傳感器目前已填補了國內(nèi)多維力傳感器力控領域的空白，獲得了第21屆高交會“優(yōu)秀創(chuàng)新產(chǎn)品”，4項專利，1項軟件著作權，完成230萬次滿載荷加載實驗，可實現(xiàn)完全進口替代。
自主開發(fā)的力控算法支持機器人拖動、力控精密裝配、力控精密打磨等柔性應用，目前支持庫卡、ABB、安川、川崎、三菱、愛普生、東芝、優(yōu)傲、珞石、節(jié)卡、遨博等國內(nèi)外近20個品牌的機器人系統(tǒng)。
在海伯森在發(fā)展過程中，除了在力學方面研發(fā)出產(chǎn)品以外，也在光學方面推出了一系列的產(chǎn)品，包括賦予機器人視覺的面陣固態(tài)激光雷達，納米級測量精度的激光三角位移傳感器和遠距離、高精度的單點ToF測距傳感器等。
其中固態(tài)激光雷達，采用TOF的原理，對被測物體進行三維成像，可以將其放在工業(yè)現(xiàn)場的上方，設定不同的敏感區(qū)域，當進入不同的物體之后會出發(fā)不同信號的輸出，可以作為工業(yè)安全區(qū)域防護的傳感器使用。
如今，海伯森已擁有完全自主的生產(chǎn)智造中心，上千平米的生產(chǎn)智造基地，1000級光學組裝無塵室，高精度SMT自動化生產(chǎn)線，對標德系日系品控標準。2020年上半年還將推出不受材質、形狀影響的高精度非接觸式測量技術。
最后，針對目前國內(nèi)用戶市場普遍對國產(chǎn)品牌偏低的認可度這一現(xiàn)狀，王國安也呼吁優(yōu)秀的、敢為人先的機器人本體企業(yè)、系統(tǒng)集成商等客戶給予國產(chǎn)高端智能傳感器更多的機會和支持，海伯森期望與機器人全產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)共同努力，為中國的智能制造發(fā)光發(fā)熱。
