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发帖数: 923 | 1 被日本卡脖子的“国产触觉”：靠进口 10万一个
文章来源: 澎湃新闻网 于 2018-04-25 03:12:48 - 新闻取自各大新闻媒体，新闻内容
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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。
传感器一般用于仿生机器人的生产
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23万元。
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。 |
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