加快发展新质生产力 | 中航电测为机器人制作六维力传感器
2月20日，中航电测工人正在制造传感器。 记者 杨露雅文/图 在科幻电影中，机器人不仅外表和行为与人类没有什么不同，而且在很多方面都超越了人类。拥有智能机器人是观众的美好愿景，实现这一愿望也是科学家和研发人员努力的方向。 怎样才能在电影中制作出这样的机器人？中航电测仪器有限公司正在开发的六维力传感器(以下简称“中航电测”)可能会提供一些帮助。 近年来，机器人市场规模持续快速增长。机器人机械臂末端力值检测的关键元件——六维力传感器的研发变得尤为重要。 六维力传感器具有全方位感知、高灵敏度、高精度、实时反馈的性能优势，可同时检测三个方向的力值和三个方向的扭矩值，有助于机器人实现智能控制。 “我们可以想象机器人中的六维力传感器成人的感知神经，它给机器人一种‘微妙的感觉’，使机器人更精细、更柔软、更接近人类的动作。中航电测汉中分公司副总经理苏绛表示，目前，中航电测六维力传感器的技术问题已经基本解决，团队正在优化小批量生产前的技术。 目前，我国六维力传感器仍处于工业早期阶段。作为国内传感器领域的龙头企业，中航电测于2022年开始探索研发六维力传感器。 从最初的想法到现在的初步成果，项目组成员一步一步。回顾研发过程，大家都感触颇深。“在开发之初，我们根本没有六维力传感器的外观、原理、结构、如何测试和使用的概念。先从理论入手，通过查阅资料，进行了大量的理论分析和模拟分析，逐步掌握了六维力传感器的基本原理，确定了基本结构。中航电测六维力传感器项目组经理刘超说。 但是当理论付诸实践时，项目团队成员的挑战才刚刚开始。六维力传感器属于高端精密传感器，内部有六组惠斯通电桥，生产工艺与传统传感器有明显差异。起初，当项目组成员按照传统工艺制作样品时，他们遇到了许多从未遇到过的问题。 每次出现问题，项目组成员都要从理论上重新分析，找出可能的原因，然后建立模拟模型，进行检测，循环往复，直到问题一一解决。 制作六维力传感器的主要难点之一是如何通过解耦提高传感器的串扰精度。解耦算法是各公司的核心秘密，没有先例可供借鉴。结合产品的测试数据，我们先后提出了三种解耦算法，通过搜索网络资料、与高校沟通、邀请公司技术专家讨论等方式。经验证，我们最终成功地将串扰误差降低到0.3%，达到了国际一流水平。中航电测汉中分公司副总经理李永江说。 当生产问题得到解决时，样品也趋于成熟，如何检测产品性能的问题摆在项目组成员面前。 传统传感器单向加载，但六维力传感器需要六个方向加载，现有的测试设备和系统无法满足要求。经过讨论，大家一致决定自己开发设备，自己开发系统，没有设备。 “我们咨询了许多专家学者，并去了北京、江苏等地的设备制造商进行研究。最后，结合公司现有的测试条件，我们设计了一套六维力传感器测试系统，成功解决了六维力传感器的测试问题。李永江叹了口气，现在离六维力传感器正式安装到机器人“身体”的日子越来越近了，项目组成员终于看到了胜利的曙光，越来越有信心。 六维力传感器的创新研发就像一次突破，企业（原名国有中原宝石厂）自1965年成立以来一直在进行，积累了强大的科技研发实力、综合设计和生产能力，达到了国际先进的技术水平。截至目前，中航电测拥有289项专利，并获得多项国际认证。 传感器技术是现代信息技术的三大基础之一，传感器产业链是我省制造业的重点产业链之一。作为陕西省重要的传感器研究中心和制造基地，汉中市拥有完善的传感器开发资源，完善了传感器上下游产业链。 “我们将积极建设传感器智能工厂，提高企业创新能力；促进传感器产业链的发展，促进传感器产业的高质量发展，不断努力成为世界电气测试的先驱。中航电测汉中分公司总经理刘建群说。
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