3D視覺技術(shù)通過非接觸性、高速性、數(shù)據(jù)完整性三大核心優(yōu)勢(shì)，解決了接觸式測(cè)量在效率、精度、適應(yīng)性上的瓶頸，尤其適合大批量生產(chǎn)、復(fù)雜結(jié)構(gòu)檢測(cè)、高附加值產(chǎn)品場(chǎng)景。在工業(yè)檢測(cè)領(lǐng)域，3D視覺已成為主流趨勢(shì)，推動(dòng)“智能制造”向自動(dòng)化、智能化方向深度發(fā)展。

盡管3D視覺檢測(cè)技術(shù)路徑多元，但不同設(shè)備在原理機(jī)制與硬件架構(gòu)上差異顯著，目前能夠同時(shí)滿足高精度檢測(cè)、大視野覆蓋與高速檢測(cè)節(jié)拍等多重要求的產(chǎn)品仍較為稀缺。若一味追求檢測(cè)效率與生產(chǎn)節(jié)拍，往往可能導(dǎo)致檢測(cè)精度的妥協(xié)；然而，隨著市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的需求持續(xù)升級(jí)，外觀檢測(cè)精度標(biāo)準(zhǔn)也在不斷提高。因此，企業(yè)在工業(yè)產(chǎn)線規(guī)劃中，需結(jié)合具體項(xiàng)目的檢測(cè)目標(biāo)、工況條件及成本預(yù)算，對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)的適配性進(jìn)行綜合評(píng)估，從而選擇既能平衡效率與精度、又符合經(jīng)濟(jì)性的解決方案。

不同的產(chǎn)品在特性和應(yīng)用上不盡相同，光譜共焦法對(duì)材料的漫反射能力、表面粗糙度及單一反射界面要求較高，而光檢測(cè)雖然涵蓋多種技術(shù)，不同技術(shù)對(duì)材料的光學(xué)特性（如反射、折射、散射等）要求因原理而異，適配性更廣泛，但檢測(cè)結(jié)果容易受光強(qiáng)干擾，不適合拋光/鏡面等材質(zhì)的檢測(cè)。采用主動(dòng)立體視覺方法的結(jié)構(gòu)光技術(shù)通過主動(dòng)投射可控光學(xué)圖案（如條紋、編碼圖案等），相較于被動(dòng)立體視覺（僅依賴環(huán)境光），在環(huán)境兼容性和檢測(cè)精度上具有顯著優(yōu)勢(shì)，以3D閃測(cè)傳感器為例，它采用了光學(xué)成像（CMOS感光元件、彩色投影單元、遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)）、結(jié)構(gòu)光、AI算法（解碼/投光/圖像優(yōu)化）及高速數(shù)據(jù)處理與傳輸（高性能控制器+光纖）等技術(shù)，這些技術(shù)融合使3D閃測(cè)傳感器既能在環(huán)境復(fù)雜的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)穩(wěn)定工作，又能滿足微米級(jí)精度的快速檢測(cè)需求，成為半導(dǎo)體封裝、新能源電池、3C精密制造等領(lǐng)域的核心檢測(cè)工具。

就3D閃測(cè)傳感器從技術(shù)角度看，是一種跨學(xué)科的工業(yè)檢測(cè)應(yīng)用系統(tǒng)，3D閃測(cè)傳感器的設(shè)計(jì)需融合光學(xué)、電子、機(jī)械、算法、圖像處理等多領(lǐng)域技術(shù)，同時(shí)兼顧工業(yè)場(chǎng)景的可靠性和智能化需求，因而造就了技術(shù)瓶頸高，研發(fā)難度大等問題。值此一提的是，國(guó)內(nèi)高端工業(yè)傳感器制造企業(yè)海伯森突破了技術(shù)壁壘，于2022年發(fā)布了中國(guó)首臺(tái)3D閃測(cè)傳感器“大菠蘿”HPS-DBL60，經(jīng)過近年來不斷改進(jìn)，技術(shù)更是有了顯著提升。

海伯森這款傳感器之所以帶“閃測(cè)”二字，是該款傳感器能夠在極短的時(shí)間內(nèi)完成62×62mm工作區(qū)域的2D尺寸和3D輪廓的測(cè)量。這種快速測(cè)量的能力就像“閃電”一樣迅速。而實(shí)現(xiàn)這一結(jié)果主要得益于產(chǎn)品從結(jié)構(gòu)、軟件算法和硬件配置方面的全方面優(yōu)化。

I該款傳感器在結(jié)構(gòu)上：

1.采用業(yè)界頂級(jí)的CMOS感光元件和超低畸變遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)，一次拍攝即可得到被測(cè)工件XYZ三維高精度數(shù)據(jù)。在高速實(shí)時(shí)檢測(cè)下，亦可實(shí)現(xiàn)20um絕對(duì)測(cè)量精度和1um的重復(fù)精度。

2.采用對(duì)稱式多角度投射單元，不受方向限制，大視野,面檢測(cè),全覆蓋,無死角。

既可檢測(cè)工件的2D尺寸，還可測(cè)量工件的3D輪廓、體積及高度等特征，

II該款傳感器在軟件算法上：

1.高效AI軟件算法配套

XY間隔平均化處理，控制成像系統(tǒng)個(gè)體差異。

全新3D輪廓處理和2D圖像優(yōu)化算法。

自研投光算法,可減輕多重反射的影響和減少光澤部位的無效像素。

2.完備SDK及一站式軟件支持,系統(tǒng)簡(jiǎn)單,易于集成;體積小,安裝使用便捷。

III該款傳感器在配套上：

傳感頭和配套的高性能控制器HPS-NB3200之間采用40G光纖進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸

在流水線全速運(yùn)轉(zhuǎn)下，既要跟上產(chǎn)線節(jié)拍，又要確保檢測(cè)精度。尤其當(dāng)檢測(cè)對(duì)象為具有復(fù)雜幾何形狀的材料表面時(shí)，傳統(tǒng)檢測(cè)效率低，精度低，立體感低等問題更加顯著，難以勝任如此高要求的任務(wù)。使用海伯森3D閃測(cè)傳感器替換傳統(tǒng)檢測(cè)方式，可大大降本增效。

以手機(jī)生產(chǎn)為例，需檢測(cè)的缺陷類型涵蓋壓痕、劃痕、崩角、污漬等數(shù)十種微觀瑕疵，同時(shí)還需完成字符識(shí)別、孔徑測(cè)量、裝配間隙檢測(cè)等復(fù)雜任務(wù)。

?“大菠蘿”HPS-DBL60檢測(cè)手機(jī)中框?

除了手機(jī)外觀的檢測(cè)，在PCB檢測(cè)領(lǐng)域，3D閃測(cè)傳感器同樣展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。由于PCB板采用表面貼片技術(shù)，元器件密集且微小，表面深度信息復(fù)雜，傳統(tǒng)三角法測(cè)量易因遮擋形成檢測(cè)盲區(qū)。海伯森3D閃測(cè)傳感器憑借多角度立體投光與寬視野檢測(cè)能力，可對(duì)PCB板進(jìn)行無死角掃描，精準(zhǔn)捕捉元件貼裝偏差、焊盤缺陷等微觀問題，其62mm×62mm的檢測(cè)視野不僅減少了重復(fù)檢測(cè)耗時(shí)，更通過實(shí)時(shí)3D點(diǎn)云數(shù)據(jù)全面還原板面形貌，顯著提升PCB產(chǎn)線的檢測(cè)效率與缺陷檢出率。

?“大菠蘿”HPS-DBL60檢測(cè)電路板?

在智能制造對(duì)精度與效率要求不斷攀升的當(dāng)下，海伯森3D閃測(cè)傳感器以創(chuàng)新技術(shù)為核心，打破傳統(tǒng)檢測(cè)的瓶頸，為工業(yè)檢測(cè)帶來了全新的解決方案。從手機(jī)精密零部件的微米級(jí)檢測(cè)，到PCB復(fù)雜表面的無死角掃描，它以“閃測(cè)”的速度與“精準(zhǔn)”的品質(zhì)，努力推動(dòng)著生產(chǎn)制造向智能化、高效化邁進(jìn)。未來，海伯森將持續(xù)深耕技術(shù)研發(fā)，不斷優(yōu)化產(chǎn)品性能，在更多領(lǐng)域發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，助力企業(yè)降本增效，為工業(yè)制造的高質(zhì)量發(fā)展注入源源不斷的動(dòng)力。

HPS-3D160 Pr0、HPS-3D640面陣固態(tài)激光雷達(dá)基于ToF(Time-of-Flight)原理,集成了精密的紅外鏡頭和激光照明系統(tǒng),內(nèi)置高性能處理器及專業(yè)的數(shù)學(xué)算法,通過一次拍攝即可生成3D點(diǎn)云數(shù)據(jù)并通過高速通訊接口進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸。

HPS-3D系列產(chǎn)品集成了高功率850nm紅外VCSEL發(fā)射器和高光敏元件。軟件上，產(chǎn)品嵌入了高性能處理器,具有先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理,濾波和補(bǔ)償算法,確保穩(wěn)定測(cè)量的同時(shí)數(shù)據(jù)輸出。硬件上,全固態(tài)式結(jié)構(gòu),工業(yè)級(jí)IP67防護(hù)設(shè)計(jì),航空鋁外殼,使產(chǎn)品適用于更多復(fù)雜的環(huán)境。

原理簡(jiǎn)介

HPS-3D系列是最新一代基于飛行時(shí)間(ToF)原理的高性能固態(tài)激光雷達(dá)傳感器。ToF是Time of Flight的縮寫,直譯為飛行時(shí)間,通過給目標(biāo)連續(xù)發(fā)送光脈沖,然后用傳感器接收從物體返回的光,通過探測(cè)這些發(fā)射和接收光脈沖的飛行(往返)時(shí)間來得到目標(biāo)物距離。

HPS-3D系列產(chǎn)品配備優(yōu)化的照面系統(tǒng)和低失真紅外光學(xué)鏡頭,對(duì)90%反光的白色目標(biāo)可測(cè)距離可達(dá)8米。靈活的用戶自定義感興趣區(qū)域(ROI)功能,其中HPS-3D 160擁有Simple-HDR，Auto-HDR和Super-HDR模式，使HPS-3D系列適用于各種場(chǎng)景。

產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

技術(shù)參數(shù)

應(yīng)用案例

豐富多元的產(chǎn)品矩陣

海伯森構(gòu)建了極為成熟且多元化的產(chǎn)品線，旗下產(chǎn)品涵蓋多個(gè)系列，在不同領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

光學(xué)測(cè)量領(lǐng)域的佼佼者

HPS-CF 系列光譜共焦位移傳感器精度可達(dá)納米級(jí)，屬于非接觸式位移傳感器。在半導(dǎo)體制造、光學(xué)鏡片加工等對(duì)精度要求極高的行業(yè)中不可或缺。例如在半導(dǎo)體芯片制造過程中，對(duì)于芯片表面微小結(jié)構(gòu)的厚度測(cè)量以及芯片封裝時(shí)各層材料間間隙的把控，HPS-CF 系列傳感器能夠提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，確保產(chǎn)品質(zhì)量符合嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。

HPS-LC 系列基于光譜共焦法原理，是一款非接觸式光學(xué)精密測(cè)量傳感器 。它檢測(cè)速度快，成像分辨率高，對(duì)各種材質(zhì)都展現(xiàn)出極強(qiáng)的適應(yīng)性。在 3C 產(chǎn)品制造中，對(duì)于手機(jī)外殼、電腦邊框等零部件的表面缺陷檢測(cè)以及尺寸測(cè)量，該系列傳感器能夠快速且準(zhǔn)確地完成任務(wù)，大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

HPS-DBL 系列采用新型閃測(cè)技術(shù)，是一款工業(yè)級(jí) 2D/3D 復(fù)合光學(xué)精密測(cè)量傳感器。它識(shí)別精度高、測(cè)量視野廣、檢測(cè)無死角且拍攝節(jié)拍快，很短時(shí)間內(nèi)即可完成 2D 尺寸和 3D 輪廓復(fù)合的高精度在線檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)微米級(jí)檢測(cè)精度的同時(shí)大幅提升檢測(cè)效率 。在電路板制造中，對(duì)于高度、瑕疵、焊點(diǎn)等檢測(cè)要求快速檢測(cè)，能夠快速獲取其 3D 輪廓和 2D 尺寸信息，幫助企業(yè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品缺陷，優(yōu)化生產(chǎn)工藝。

視覺成像的得力助手

超高速工業(yè)相機(jī) HPS-HSC2K 采用業(yè)界頂級(jí)超高速圖像傳感器，具有大像元尺寸、低噪聲、超高幀率、遠(yuǎn)距離傳輸?shù)忍匦?。其支持標(biāo)準(zhǔn)C接口，安裝和使用都極為方便。在機(jī)器視覺領(lǐng)域，如高速流水線上產(chǎn)品的質(zhì)量檢測(cè)，HPS-HSC2K 能夠快速捕捉產(chǎn)品瞬間狀態(tài)，將高清圖像傳輸給控制系統(tǒng)，為及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品瑕疵、確保產(chǎn)品質(zhì)量提供了有力支持;在運(yùn)動(dòng)控制方面，對(duì)于快速移動(dòng)的機(jī)械部件的位置監(jiān)測(cè)和軌跡跟蹤，該相機(jī)也能精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)，保障設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

力學(xué)感知的關(guān)鍵設(shè)備

六維力傳感器可實(shí)時(shí)測(cè)量 XYZ 三個(gè)方向所受到的力和力矩。在機(jī)器人自動(dòng)化控制領(lǐng)域，當(dāng)機(jī)器人進(jìn)行精密裝配、打磨、抓取等操作時(shí)，六維力傳感器能夠?qū)崟r(shí)感知外界作用力和力矩的變化，反饋給機(jī)器人控制系統(tǒng)，使機(jī)器人能夠根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整動(dòng)作，確保操作的精準(zhǔn)性和穩(wěn)定性。比如在電子設(shè)備的精密裝配過程中，機(jī)器人通過六維力傳感器感知零部件之間的裝配力，避免因用力不當(dāng)造成零部件損壞，提高裝配質(zhì)量和效率。

激光傳感的創(chuàng)新產(chǎn)品

激光對(duì)刀儀 LCA100：作為最新一代采用聚焦的紫外激光光束為測(cè)量媒介的高精度產(chǎn)品，保障了在 CNC 加工中心復(fù)雜工況下仍能穩(wěn)定、迅速、精確地進(jìn)行刀具測(cè)量 。在機(jī)械加工行業(yè)，刀具的磨損和更換對(duì)加工精度和效率影響極大，LCA100 能夠快速準(zhǔn)確地測(cè)量刀具的磨損程度和位置，幫助操作人員及時(shí)調(diào)整刀具參數(shù)或更換刀具，確保加工過程的連續(xù)性和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

激光校準(zhǔn)傳感器 LCB02：可實(shí)現(xiàn)沿傳感器xyz三個(gè)維度的絕對(duì)位置校正和零點(diǎn)復(fù)位，具備良好的抗沖擊和耐久性 。在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線中，對(duì)于各種設(shè)備的位置校準(zhǔn)和零點(diǎn)定位，LCB02 能夠提供可靠的測(cè)量和校正，保證設(shè)備運(yùn)行的準(zhǔn)確性和重復(fù)性，提高生產(chǎn)線的整體運(yùn)行效率和產(chǎn)品一致性。

智能感知的前沿產(chǎn)品

固態(tài)激光雷達(dá)基于 ToF 原理，集成了精密的紅外鏡頭和激光照明系統(tǒng)，內(nèi)置高性能處理器和專業(yè)的數(shù)學(xué)算法，通過一次拍攝即可生成 3D 點(diǎn)云數(shù)據(jù)并通過高速通訊接口進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸 。在智能交通領(lǐng)域，它廣泛應(yīng)用于自動(dòng)駕駛汽車，幫助車輛實(shí)時(shí)感知周圍環(huán)境，識(shí)別道路、障礙物、其他車輛和行人等信息，為自動(dòng)駕駛系統(tǒng)提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持，保障行車安全;在智能物流的 AGV(自動(dòng)導(dǎo)引車)導(dǎo)航中，固態(tài)激光雷達(dá)能夠幫助 AGV 實(shí)時(shí)構(gòu)建周圍環(huán)境地圖，實(shí)現(xiàn)自主路徑規(guī)劃和避障，提高物流運(yùn)輸?shù)淖詣?dòng)化和智能化水平。

廣泛深入的行業(yè)應(yīng)用

海伯森的產(chǎn)品憑借其卓越性能，在眾多行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，助力各行業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化升級(jí)和高效發(fā)展。通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā)，打造出一系列高性能、高可靠性的傳感器產(chǎn)品，在工業(yè)自動(dòng)化、精密測(cè)量、交通物流、醫(yī)療、科研等眾多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，為各行業(yè)的發(fā)展注入了新的活力。隨著科技的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)需求的持續(xù)增長(zhǎng)，相信海伯森將繼續(xù)秉持 “技術(shù)贏市場(chǎng)，誠(chéng)信待客戶” 的原則，不斷推出更多創(chuàng)新產(chǎn)品，為全球用戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，在高端智能傳感器領(lǐng)域書寫更加輝煌的篇章。

HPS-LCA100是最新一代采用聚焦的紫色激光光束為測(cè)量媒介的高精度激光對(duì)刀儀,自研的氣封及精密光學(xué)系統(tǒng)保障了在CNC加工中心復(fù)雜工況下仍能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、迅速、精確的刀具測(cè)量

HPS-LCA100集成化的控制器底座使得整體結(jié)構(gòu)更加緊湊,支持多種出線方式讓安裝更加便利，同時(shí)減少機(jī)床空間占用。

產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

內(nèi)置刀具清潔系統(tǒng)

使用連續(xù)的壓縮氣體通過一個(gè)特別設(shè)計(jì)的微小激光鉆孔，氣流高速從噴嘴噴出,可清除刀具表面的冷卻液和加工碎屑，保證刀具檢測(cè)精度。

形成集中對(duì)準(zhǔn)刀具中心的完美氣流

優(yōu)秀的清潔能力

內(nèi)置止流閥,防止切削液

控制器底座

內(nèi)置高性能氣動(dòng)閥

無需單獨(dú)的氣動(dòng)組件

支持快速更換或清潔

多種出線方式

僅1條電纜和1根氣管連接

高精度紫色激光技術(shù)

HPS-LCA 100 采用405nm的紫色激光擁有更短的波長(zhǎng),可實(shí)現(xiàn)更高的測(cè)量精度和抗干擾能力,獨(dú)特設(shè)計(jì)的氣封系統(tǒng)提高對(duì)刀儀的使用壽命和可靠性。

與傳統(tǒng)模式對(duì)比

技術(shù)參數(shù)

豐富的檢測(cè)功能

Part 1  原理簡(jiǎn)介

高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)受到自然光或人工輔助照明燈光的照射產(chǎn)生反射光,或者運(yùn)動(dòng)目標(biāo)本身發(fā)光,這些光的一部分透過高速成像系統(tǒng)的成像物鏡。經(jīng)物鏡成像后,落在光電成像器件的像感面上,受驅(qū)動(dòng)電路控制的光電器件,會(huì)對(duì)像感面上的目標(biāo)像快速響應(yīng),即根據(jù)像感面上目標(biāo)像光能量的分布,在各采樣點(diǎn)即像素點(diǎn)產(chǎn)生響應(yīng)大小的電荷包,完成圖像的光電轉(zhuǎn)換。帶有圖像信息的各個(gè)電荷包被迅速轉(zhuǎn)移到讀出寄存器中。讀出信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理后傳輸至電腦中,由電腦對(duì)圖像進(jìn)行讀出顯示和判讀,并將結(jié)果輸出。

因此,一套完整的高速成像系統(tǒng)由光學(xué)成像、光電成像、信號(hào)傳輸、控制、圖像存儲(chǔ)與處理等幾部分組成。

Part 2 產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

Part 3 技術(shù)參數(shù)

Part 4應(yīng)用范圍

高速運(yùn)動(dòng)分析

超高速讀碼

印刷/織物缺陷檢測(cè)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)分析

原理介紹

海伯森3D閃測(cè)傳感器HPS-DBL系列采用超高速投影方式向測(cè)量對(duì)象上投射出不同波長(zhǎng)的特殊圖案,并采集物體表面的圖案信息,配合海伯森HPS-NB3200高性能視覺控制器和內(nèi)置AI解碼算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，快速得到全視角的彩色高精度2D圖像和3D點(diǎn)云。

產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

1.高精度的在線3D檢測(cè)

采用業(yè)界頂級(jí)的CMOS感光元件和超低畸變遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)，一次拍攝就可以得到被測(cè)工件的XYZ三維高精度數(shù)據(jù)。

高速實(shí)時(shí)檢測(cè)下，亦可實(shí)現(xiàn)20μm絕對(duì)精準(zhǔn)測(cè)量精度和1μm的重合度。

2.全覆蓋，無死角

采用對(duì)稱式多角度投射單元，不受方向限制，檢測(cè)無死角。

檢測(cè)面視野62mm*62mm，適用于大范圍測(cè)量場(chǎng)景，既可檢測(cè)工件2D尺寸，也可測(cè)量工件的3D輪廓、體積等特征。

3.高效AI軟件算法配套

XY間隔平均化處理，控制成像系統(tǒng)個(gè)體差異

全新3D輪廓處理和2D圖像優(yōu)化算法

自研投光算法，可減輕多重反射的影響和減少光澤部位的無效像素

系統(tǒng)簡(jiǎn)單，易于集成；體積小。安裝使用便捷

產(chǎn)品參數(shù)

時(shí)用時(shí)測(cè)

錫球檢測(cè)

多層斷差檢測(cè)

RGB點(diǎn)云圖

芯片焊點(diǎn)檢測(cè)

其中，六維力傳感器作為一種能夠同時(shí)測(cè)量力和力矩的高精度傳感器，因其廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景和獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，正成為智能制造領(lǐng)域的重要工具。特別是在近年來人形機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人和智能裝配等領(lǐng)域的快速發(fā)展，使得六維力傳感器的應(yīng)用前景更加廣闊。

六維力傳感器：解鎖機(jī)器人感知新維度

六維力傳感器是集力和力矩測(cè)量于一體的高精度傳感器，能夠同時(shí)檢測(cè)X、Y、Z三個(gè)方向的力和繞這三個(gè)軸的力矩，為機(jī)器人提供多維度的力覺感知能力。在智能制造中，六維力傳感器能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)器人與環(huán)境或物體之間的相互作用力，幫助機(jī)器人實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的動(dòng)作控制和更復(fù)雜的操作任務(wù)。

六維力傳感器的核心技術(shù)與優(yōu)勢(shì)

• 高靈敏度與高精度：六維力傳感器能夠感知微小的力和力矩變化，可達(dá)克級(jí)力控精度，滿足機(jī)器人精細(xì)操作的需求。
• 快速響應(yīng)：傳感器能夠?qū)崟r(shí)反饋力和力矩信息，幫助機(jī)器人在動(dòng)態(tài)環(huán)境中快速調(diào)整動(dòng)作。
• 長(zhǎng)壽命與可靠性：通過精密制造和優(yōu)化設(shè)計(jì)，六維力傳感器能夠在惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，適應(yīng)工業(yè)和機(jī)器人領(lǐng)域的高強(qiáng)度應(yīng)用。
• 集成化與小型化：現(xiàn)代六維力傳感器設(shè)計(jì)更加緊湊，便于集成到機(jī)器人手部、腳部、關(guān)節(jié)等關(guān)鍵部位，同時(shí)不影響機(jī)器人整體性能。

六維力傳感器的關(guān)鍵技術(shù)主要集中在技術(shù)實(shí)現(xiàn)、性能優(yōu)化、應(yīng)用集成等方面，具體包括：

1. 動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力：六維力傳感器需要快速準(zhǔn)確地響應(yīng)動(dòng)態(tài)力變化，如機(jī)器人打磨拋光時(shí)的接觸力或物體高速運(yùn)動(dòng)過程中的稱重。
2. 全方位機(jī)械過載保護(hù)：為避免傳感器在受到超量程力作用時(shí)損壞，需要設(shè)計(jì)有效的過載保護(hù)結(jié)構(gòu)，這在技術(shù)上具有挑戰(zhàn)性。
3. 溫度漂移和穩(wěn)定性控制：傳感器必須具備良好的溫度補(bǔ)償機(jī)制，以減少溫度變化對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，并保持長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
4. 多通道信號(hào)處理：六維力傳感器需要同時(shí)處理多個(gè)方向的力和力矩信號(hào)，這要求高度精確的信號(hào)采集和處理技術(shù)。
5. 交叉干擾和耦合誤差：在多維力傳感器中，不同方向的力和力矩之間可能存在耦合，需要通過精確的解耦算法來分離這些信號(hào)。一般說來，降低耦合干擾的兩種途徑：結(jié)構(gòu)解耦、算法解耦。結(jié)構(gòu)解耦和算法解耦通常需要結(jié)合使用，以實(shí)現(xiàn)最佳的解耦效果。結(jié)構(gòu)解耦可以減少耦合效應(yīng)，降低算法解耦的難度；而算法解耦可以進(jìn)一步校正結(jié)構(gòu)解耦難以消除的耦合干擾，提高測(cè)量精度。
6. 標(biāo)定和校準(zhǔn)技術(shù)：六維力傳感器需要通過復(fù)雜的標(biāo)定和校準(zhǔn)過程來確保測(cè)量精度，這通常涉及到精確的測(cè)試設(shè)備和方法。
7. 傳感器融合：在某些應(yīng)用中，需要將力傳感器與其他類型的傳感器（如位置、速度、加速度傳感器）相結(jié)合，解決不同傳感器之間數(shù)據(jù)融合的技術(shù)難題。
8. 材料選擇和加工工藝：選擇合適的材料并優(yōu)化其性能是技術(shù)難點(diǎn)之一，同時(shí)，力傳感器的生產(chǎn)涉及精密的加工工藝。
9. 小型化和輕量化：在保持性能的前提下，減小傳感器的體積和重量，以適應(yīng)空間受限的應(yīng)用場(chǎng)合。
10. 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理：開發(fā)高效的數(shù)據(jù)處理算法，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)或近實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)處理和反饋。
11. 長(zhǎng)期穩(wěn)定性和可靠性：傳感器需要在各種環(huán)境條件下保持長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，材料老化和疲勞壽命是設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的因素。
12. 成本控制：在保證技術(shù)性能的同時(shí)，如何有效控制力傳感器的生產(chǎn)成本，是實(shí)現(xiàn)傳感器商業(yè)化的關(guān)鍵。
13. 精度和分辨率：六維力傳感器需要具備高測(cè)量精度和分辨率，以滿足高精度應(yīng)用的需求。
14. 系統(tǒng)集成：將六維力傳感器集成到機(jī)器人或其他自動(dòng)化系統(tǒng)中，需要解決機(jī)械設(shè)計(jì)、電子接口和軟件兼容性等問題。

人形機(jī)器人：六維力傳感器的典型應(yīng)用場(chǎng)景

人形機(jī)器人作為人工智能與機(jī)器人技術(shù)的前沿領(lǐng)域，近年來迎來了爆發(fā)式增長(zhǎng)。2025年，隨著多家知名科技公司推出新一代人形機(jī)器人產(chǎn)品，這一領(lǐng)域成為全球科技行業(yè)的焦點(diǎn)。六維力傳感器在人形機(jī)器人中的應(yīng)用，賦予了機(jī)器人更強(qiáng)大的力覺感知能力，使其能夠完成復(fù)雜且精細(xì)的操作任務(wù)。

在人形機(jī)器人的應(yīng)用中，六維力傳感器能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)器人與環(huán)境或物體之間的力和力矩變化，幫助機(jī)器人實(shí)現(xiàn)更自然的交互和動(dòng)作控制。例如，在抓取物體時(shí)，傳感器能夠感知物體的重量和形狀，從而調(diào)整握力和動(dòng)作。在人形機(jī)器人行走或進(jìn)行高難度動(dòng)作時(shí)，六維力傳感器能夠監(jiān)測(cè)腳部和關(guān)節(jié)的力矩變化，幫助機(jī)器人保持平衡和穩(wěn)定。此外，六維力傳感器的高精度特性，使得機(jī)器人能夠完成如精密裝配、醫(yī)療手術(shù)等高難度任務(wù)。

以宇樹機(jī)器人為例，作為國(guó)內(nèi)人形機(jī)器人領(lǐng)域的佼佼者，其產(chǎn)品廣泛采用了六維力傳感器技術(shù)。通過在手部、腳部和關(guān)節(jié)等關(guān)鍵部位安裝六維力傳感器，機(jī)器人能夠感知細(xì)微的力和力矩變化，從而實(shí)現(xiàn)諸如花樣跳繩的高難度動(dòng)作，充分體現(xiàn)了六維力傳感器在提升機(jī)器人穩(wěn)定性和精確性方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

六維力傳感器已成為高性能人形機(jī)器人的標(biāo)配，通常安裝在手腕、腳腕、足底或手部，在運(yùn)控規(guī)劃、姿態(tài)調(diào)整、力度感知等中起到重要作用，以提升手部操作的靈活性以及腳部行走的穩(wěn)定性，提升人形機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境中的自主性和適應(yīng)性，可以實(shí)現(xiàn)在碎石、地磚、草坪、厚地、草坪等不平整地面上穩(wěn)定快速行走，通過全新的腳掌姿態(tài)控制算法以及柔性自適應(yīng)多種地面。

目前特斯拉Optimus、優(yōu)必選Walker X、達(dá)闥科技的小紫XR-4、本田ASIMO、美國(guó)宇航局的Valkyrie等，都已采用六維力傳感器來提升機(jī)器人的性能。

以下是六維力傳感器在人形機(jī)器人中的一些關(guān)鍵應(yīng)用和安裝位置：

• 手腕部位：六維力傳感器安裝在手腕部位，可以幫助機(jī)器人實(shí)現(xiàn)精細(xì)的手部操作，如抓握、搬運(yùn)和裝配等任務(wù)。
• 腳腕、足底：在腳腕或足底安裝六維力傳感器，有助于機(jī)器人在行走和平衡控制中感知地面的反作用力，以便機(jī)器人控制系統(tǒng)可以調(diào)整人形機(jī)器人手臂和身體的姿態(tài)，提高行走穩(wěn)定性。
• 手部接觸點(diǎn)：在機(jī)器人手部的接觸點(diǎn)安裝六維力傳感器，可以提升手部操作的靈活性和適應(yīng)性，特別是在需要柔順控制的場(chǎng)景中。
• 運(yùn)控規(guī)劃：六維力傳感器提供的數(shù)據(jù)對(duì)于機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制規(guī)劃至關(guān)重要，它們可以幫助機(jī)器人更好地規(guī)劃動(dòng)作，避免碰撞和損傷。
• 姿態(tài)調(diào)整：在機(jī)器人的姿態(tài)調(diào)整過程中，六維力傳感器可以提供必要的反饋信息，幫助機(jī)器人保持平衡和穩(wěn)定。
• 力度感知：六維力傳感器使機(jī)器人能夠感知與外界物體交互時(shí)的力度，這對(duì)于需要精確控制力度的應(yīng)用非常重要。

隨著人形機(jī)器人技術(shù)的不斷突破，六維力傳感器的應(yīng)用場(chǎng)景也將進(jìn)一步拓展，為機(jī)器人智能化發(fā)展注入更強(qiáng)動(dòng)力。

國(guó)產(chǎn)替代與國(guó)際市場(chǎng)：六維力傳感器的崛起

在2025年3月31日的深圳國(guó)際傳感器展會(huì)上，海伯森技術(shù)（深圳）有限公司銷售總監(jiān)單永川發(fā)表了專題演講《國(guó)產(chǎn)替代 走向世界 六維力傳感器助力人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展》，吸引了眾多行業(yè)專家和觀眾的關(guān)注。

海伯森通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)和精密制造，實(shí)現(xiàn)了傳感器的高靈敏度與長(zhǎng)壽命，為機(jī)器人的力覺感知系統(tǒng)提供了可靠的技術(shù)支撐。

海伯森的傳感器產(chǎn)品已通過多項(xiàng)國(guó)際認(rèn)證，標(biāo)志著其技術(shù)實(shí)力已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。在國(guó)家政策的支持下，國(guó)產(chǎn)傳感器企業(yè)如海伯森等正在快速崛起，填補(bǔ)高端傳感器市場(chǎng)的空白。憑借高性價(jià)比和技術(shù)突破，國(guó)產(chǎn)六維力傳感器正在加速替代進(jìn)口產(chǎn)品，為智能制造提供更可靠的技術(shù)保障，達(dá)到精細(xì)操作的目標(biāo)。

作為國(guó)內(nèi)傳感器領(lǐng)域的先行者，海伯森將繼續(xù)發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)六維力傳感器在更多領(lǐng)域的應(yīng)用。通過與機(jī)器人企業(yè)的深度合作，海伯森致力于為中國(guó)智造走向世界提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

未來展望：

六維力傳感器與人形機(jī)器人協(xié)同發(fā)展

未來，六維力傳感器將朝著高精度、智能化、小型化和集成化方向發(fā)展，成為智能制造不可或缺的核心技術(shù)之一。特別是在人形機(jī)器人領(lǐng)域，六維力傳感器的應(yīng)用將更加廣泛，助力機(jī)器人實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜、更精細(xì)的操作任務(wù)。

通過人工智能算法，六維力傳感器將能夠?qū)崟r(shí)分析力和力矩?cái)?shù)據(jù)，提供更智能的控制策略。隨著制造工藝的進(jìn)步，六維力傳感器將更加輕便、緊湊，便于集成到更多類型的機(jī)器人中。除了工業(yè)機(jī)器人和人形機(jī)器人，六維力傳感器還將在醫(yī)療機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、航空航天等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

六維力傳感器與人形機(jī)器人技術(shù)的協(xié)同發(fā)展，不僅推動(dòng)了智能制造的升級(jí)，也為機(jī)器人智能化發(fā)展注入了更強(qiáng)動(dòng)力。隨著國(guó)產(chǎn)傳感器企業(yè)的快速崛起和技術(shù)創(chuàng)新，中國(guó)在全球傳感器和機(jī)器人市場(chǎng)中將占據(jù)更重要的地位。未來，六維力傳感器將成為機(jī)器人感知系統(tǒng)的核心技術(shù)之一，助力中國(guó)智造走向世界。