本刊編輯整理

　　你一定還記得，2025年春晚舞臺(tái)上，宇樹機(jī)器人甩著紅綢空翻360度，和舞者對(duì)拋道具分毫不差，直接炸場(chǎng)！這些鐵疙瘩為啥這么靈巧？在這炫酷表現(xiàn)的背后，有一位低調(diào)卻至關(guān)重要的角色——六維力傳感器。它能感受和施加0.01N的輕微壓力（就像蝴蝶落手上的勁兒），實(shí)時(shí)調(diào)姿態(tài)、控力度。這就是讓機(jī)器人從「笨手笨腳」變「心靈手巧」的魔法道具！

　　六維力傳感器：讓機(jī)器人擁有「觸覺神經(jīng)」

　　就像人在濕滑泥地上前行，腳掌能根據(jù)地面的反作用力，迅速調(diào)整重心，以防摔倒。這種對(duì)力與力矩的多維感知能力，正是六維力傳感器為機(jī)器人帶來(lái)的核心本領(lǐng)。作為唯一能夠同時(shí)測(cè)量三維空間中三個(gè)方向的力（Fx、Fy、Fz）以及三個(gè)方向的力矩（Mx、My、Mz）的智能設(shè)備，它宛如在機(jī)器人關(guān)節(jié)處安裝了極其精密的“肌肉神經(jīng)末梢”。憑借它，機(jī)械臂能夠敏銳感知到僅0.01N的細(xì)微壓力，拿捏雞蛋這類易碎品也不在話下。六維力傳感器的應(yīng)用，不僅讓機(jī)器人獲得了微米級(jí)精度，更實(shí)現(xiàn)了場(chǎng)景化應(yīng)用創(chuàng)意。

　　1. 特斯拉Optimus：重新定義工業(yè)級(jí)力控標(biāo)準(zhǔn)

　　在特斯拉Fremont工廠，第二代Optimus機(jī)器人正在掀起一場(chǎng)工業(yè)搬運(yùn)模式的革命。其手臂關(guān)節(jié)集成的定制化六維力傳感器，采用了高科技的碳纖維增強(qiáng)彈性體結(jié)構(gòu)，將測(cè)量誤差嚴(yán)格控制在0.1%FS（FS為滿量程）以內(nèi)。當(dāng)它抓取形狀不規(guī)則的汽車零件時(shí)，傳感器構(gòu)建起實(shí)時(shí)力場(chǎng)分布圖，引導(dǎo)機(jī)械臂以仿生學(xué)姿態(tài)施力，就如同人類用指尖探索物體輪廓時(shí)那般自然流暢地調(diào)整。根據(jù)特斯拉2024年AI Day技術(shù)白皮書數(shù)據(jù)顯示，搭載這款傳感器的Optimus，零件裝配效率相較于傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人大幅提升30%，碰撞故障率更是下降了65%。

　　2. 華力創(chuàng)科學(xué)：用光學(xué)黑科技挑戰(zhàn)物理極限

　　在深圳南山的實(shí)驗(yàn)室里，華力創(chuàng)科學(xué)的工程師們創(chuàng)造了一項(xiàng)微納級(jí)的奇跡——直徑僅8.5mm的PhotonR56型六維力傳感器。它與傳統(tǒng)應(yīng)變片技術(shù)截然不同，采用了先進(jìn)的“納米級(jí)激光衍射陣列”。通過測(cè)量硅基彈性體形變時(shí)光斑的微妙位移，巧妙地將力信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)了令人驚嘆的0.0001N分辨率（相當(dāng)于一根頭發(fā)絲掉落時(shí)的沖擊力）。

　　這種創(chuàng)新的“光測(cè)力”技術(shù)，使得傳感器體積大幅縮小至傳統(tǒng)產(chǎn)品的1/20，重量?jī)H9克，卻能承受高達(dá)500N的沖擊力，可謂“小身材，大能量”。優(yōu)必選將其嵌入?yún)f(xié)作機(jī)器人指尖，助力機(jī)器人完成穿針引線這類精細(xì)入微的操作。

　　3. 海伯森HPS-FT：全場(chǎng)景力控專家的破局之道

　　在東莞的某智能工廠中，海伯森HPS-FT系列傳感器正上演著一場(chǎng)精彩絕倫的“力控魔術(shù)”。當(dāng)協(xié)作機(jī)器人與工人在生產(chǎn)線上并肩作業(yè)時(shí)，手腕處的傳感器猶如一位高度警覺的安全衛(wèi)士，一旦檢測(cè)到超過5N的接觸力，便會(huì)在瞬間觸發(fā)安全停機(jī)，其反應(yīng)速度比人類快了整整3倍。在外骨骼機(jī)器人領(lǐng)域，腳踝傳感器則像一位專業(yè)的運(yùn)動(dòng)教練，實(shí)時(shí)解算地面反力矢量，幫助截癱患者實(shí)現(xiàn)每秒1.2米的穩(wěn)定行走，步頻誤差小于0.5%。

　　該系列產(chǎn)品還獨(dú)創(chuàng)了“溫度自補(bǔ)償算法”，成功攻克了傳統(tǒng)傳感器在-40℃至85℃極端環(huán)境下的漂移難題，在冷鏈物流、高溫焊接等極端場(chǎng)景中的市場(chǎng)占有率超過40%。

　　全球市場(chǎng)暗戰(zhàn)：從技術(shù)壟斷到本土突圍

　　1. 國(guó)際巨頭的「精度壁壘」

　　在高端六維力傳感器領(lǐng)域，德國(guó)雄克（SCHUNK）、美國(guó)ATI Industrial Automation等企業(yè)憑借深厚的技術(shù)積累，構(gòu)筑起難以逾越的技術(shù)高地。ATI的Nano17系列傳感器以0.05%FS的超高精度，牢牢統(tǒng)治著精密裝配市場(chǎng)，在蘋果iPhone生產(chǎn)線的攝像頭模組安裝環(huán)節(jié)，占有率高達(dá)90%。雄克的3D Force-Torque Sensor依靠16位AD轉(zhuǎn)換芯片，實(shí)現(xiàn)了0.001N的超高力分辨率，成為半導(dǎo)體晶圓搬運(yùn)的不二之選。根據(jù)MarketsandMarkets報(bào)告，2024年全球高端六維力傳感器市場(chǎng)中，歐美企業(yè)占據(jù)了78%的份額，產(chǎn)品單價(jià)普遍超過10萬(wàn)元。

　　日本企業(yè)則在工業(yè)級(jí)性價(jià)比市場(chǎng)深耕細(xì)作，成績(jī)斐然。SMC的FT系列傳感器憑借IP69K防護(hù)等級(jí)和3ms的超快響應(yīng)速度，在汽車焊接機(jī)器人配套市場(chǎng)中占據(jù)70%的份額?；魇浚↘EYENCE）的高精度款產(chǎn)品通過集成AI降噪算法，在沖壓機(jī)床的惡劣環(huán)境中，誤報(bào)率低于0.01%，成為3C產(chǎn)品檢測(cè)線的首選。

　　2. 中國(guó)企業(yè)的「破局之路」

　　• 藍(lán)點(diǎn)觸控：國(guó)產(chǎn)力控技術(shù)的「隱形冠軍」

　　作為國(guó)內(nèi)首家實(shí)現(xiàn)六維力傳感器大規(guī)模量產(chǎn)的企業(yè)，藍(lán)點(diǎn)觸控自主研發(fā)的FS600系列傳感器精度達(dá)到0.3%FS，價(jià)格僅為進(jìn)口產(chǎn)品的1/3。其核心技術(shù)包括高精度解耦算法、多軸同步校準(zhǔn)等，已在智元、小米、優(yōu)必選等頭部企業(yè)的人形機(jī)器人中批量應(yīng)用。2025年4月，藍(lán)點(diǎn)觸控亮相中國(guó)力觸覺技術(shù)會(huì)議，與東南大學(xué)等高校合作探索全尺寸人形機(jī)器人的傳感器優(yōu)化方向，進(jìn)一步鞏固技術(shù)領(lǐng)先地位。

　　• 坤維科技：技術(shù)對(duì)標(biāo)國(guó)際的「黑馬」

　　坤維科技的六維力傳感器綜合精度達(dá)0.1%-0.5%FS，動(dòng)態(tài)響應(yīng)帶寬超過1kHz，技術(shù)指標(biāo)接近ATI Gamma系列。其產(chǎn)品已應(yīng)用于寧德時(shí)代電池組裝、比亞迪線控底盤測(cè)試等場(chǎng)景，并與日本電裝、德國(guó)Franka Emika等國(guó)際企業(yè)合作，打入全球供應(yīng)鏈。2024年，坤維科技在國(guó)內(nèi)六維力傳感器市場(chǎng)的份額提升至12%，成為國(guó)產(chǎn)替代的核心力量。

　　• 華力創(chuàng)科學(xué)：微型化與醫(yī)療場(chǎng)景的「破冰者」

　　憑借全球首創(chuàng)的光學(xué)多模態(tài)感知技術(shù)，華力創(chuàng)科學(xué)推出的8.5mm微型六維力傳感器，不僅刷新行業(yè)尺寸紀(jì)錄，更在手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。其直徑6mm的醫(yī)用款傳感器已植入微創(chuàng)機(jī)器人的腔鏡器械，幫助醫(yī)生在前列腺切除術(shù)中實(shí)時(shí)感知組織張力，將熱損傷風(fēng)險(xiǎn)降低68%。2024年，華力創(chuàng)科學(xué)完成數(shù)千萬(wàn)元A+輪融資，加速推進(jìn)光學(xué)傳感技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

　　從“力控江湖”到未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)

　　作為機(jī)器人觸覺感知的核心部件，六維力傳感器正深刻影響著全球智能制造的進(jìn)程。

　　據(jù)QYResearch數(shù)據(jù)，從市場(chǎng)規(guī)模來(lái)看，全球六維力傳感器行業(yè)在2023年已形成2.25億美元的基礎(chǔ)規(guī)模，預(yù)計(jì)到2030年將以40.5%的復(fù)合年增長(zhǎng)率（CAGR）擴(kuò)張至23.05億美元。據(jù)MIR睿工業(yè)的數(shù)據(jù)，中國(guó)市場(chǎng)則呈現(xiàn)更為強(qiáng)勁的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)：2023年出貨量達(dá)9450臺(tái)，市場(chǎng)規(guī)模2.35億元，預(yù)計(jì)2030年出貨量將突破120萬(wàn)臺(tái)，市場(chǎng)規(guī)模達(dá)143.31億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)47.54%。

　　這一增速不僅得益于工業(yè)自動(dòng)化對(duì)高精度力控的需求，更源于人形機(jī)器人、醫(yī)療手術(shù)機(jī)器人等新興領(lǐng)域的爆發(fā)式增長(zhǎng)——僅人形機(jī)器人單一場(chǎng)景，若2030年產(chǎn)量達(dá)百萬(wàn)臺(tái)，對(duì)應(yīng)的六維力傳感器市場(chǎng)規(guī)模即可突破百億元（源達(dá)研究，2024）。

　　當(dāng)下，六維力傳感器行業(yè)正站在技術(shù)躍遷與市場(chǎng)擴(kuò)容的歷史交匯點(diǎn)。隨著人形機(jī)器人商業(yè)化進(jìn)程的加速、智能制造對(duì)力控精度的極致追求，以及中國(guó)企業(yè)在核心技術(shù)領(lǐng)域的持續(xù)突破，這一市場(chǎng)將迎來(lái)“精度革命”與“規(guī)模裂變”的雙重驅(qū)動(dòng)。

　　未來(lái)十年，全球六維力傳感器產(chǎn)業(yè)不僅是技術(shù)實(shí)力的角力場(chǎng)，更將成為重塑高端裝備制造格局的關(guān)鍵變量——而中國(guó)企業(yè)的集體突圍，正為這場(chǎng)變革注入強(qiáng)勁動(dòng)能。

　?。ū疚木C合整理自MarketsandMarkets、MIR睿工業(yè)、日本機(jī)器人工業(yè)協(xié)會(huì)）

關(guān)注讀覽天下微信， 100萬(wàn)篇深度好文， 等你來(lái)看……