一片巴掌大小的日本陣列式傳感器售價10萬元,并能保持嚴格的均一、穩(wěn)定性。而國內(nèi)產(chǎn)品多為一點式的,一般100元一個。
宋愛國介紹,日本陣列式傳感器能在10厘米×10厘米大小的基質(zhì)中分布100個敏感元件,由于襯底柔軟,對不同方向力的計算以及力之間耦合干擾的消除使得敏感元件越多、相互之間的距離越短,越難做到準確地輸出。日本在產(chǎn)業(yè)化方面較為領先,其他國家大多處于實驗室階段。
此外,每個敏感元件的受力維度也增加了技術的復雜性,施力有六個維度(X、Y、Z軸3個方向,以及對應的力矩方向),維度之間的耦合干擾如何消除也是需要在基礎研究上發(fā)力的環(huán)節(jié)。“著名的波士頓動力翻跟頭機器人用的僅是三維的觸覺傳感器?!彼螑蹏f。
有布局,但轉化難推進
我國在觸覺傳感器的一種——多維力傳感器的研究方面,很早就進行了布局。宋愛國介紹,1987年東南大學和中國科學院合肥機械智能研究所獲得863重點專項的支持,研制六維力傳感器?!办o態(tài)精度已經(jīng)達到誤差率僅為1%—2%,和世界先進水平差不多?!彼螑蹏寡?,但是動態(tài)精度還需進一步攻關,動態(tài)耦合誤差在5%—10%左右,“例如尚未達到有高速打磨任務的工業(yè)機器人的使用要求”。
但是,從成本上看,“目前的工業(yè)機器人平均造價是12萬元左右,一個六維力傳感器成本就要3萬余元,目前的國內(nèi)工業(yè)機器人市場還不具備規(guī)?;a(chǎn)這一產(chǎn)品的條件?!彼螑蹏f。相較而言,美國ATI工業(yè)自動化公司的相關產(chǎn)品,成本已下降到每個2—3萬元。
不可否認的是,在原創(chuàng)技術的追趕中,后來者必須繞過先行者的相關專利保護,除非找到明顯更優(yōu)解,否則很可能會因為繞過專利而提高技術達成的門檻,大多數(shù)時候,傳說中的“變道超車”要靠運氣。