ROBOT INDUSTRY
在機器人邁向真實場景的過程中,“如何下手”與“下手輕重”成為行業共同關心的問題。藍點觸控將航天級力覺傳感技術產業化,為機器人安裝“觸覺神經”,實現從“盲操作”到“靈巧操作”的跨越,推動國產核心部件打破壟斷、賦能全球機器人創新。
在北京亦莊WRC的展臺上,一個個粉底盒、水瓶蓋大小的金屬裝置安靜陳列,卻吸引了眾多專業觀眾駐足詢問。“比如,機器人要跟人握手,力小了握不住,力太大會把人握疼,怎么掌握這個力?全都要靠力傳感器。”藍點觸控(北京)科技有限公司(以下簡稱“藍點觸控”)創始人劉吳月解釋道。
這些不起眼的小器件,正是決定機器人能否精準作業的核心部件——六維力傳感器。在機器人產業界,力覺感知技術已成為衡量機器人性能的關鍵指標,直接決定著機器人是“大老粗”還是能勝任“精細活”。
圖1 藍點觸控亮相2025世界機器人大會
藍點觸控成立于2019年,“中國航空航天研究六維力傳感器已經有70多年的積累,我們核心團隊來自航天領域,相當于站在巨人的肩膀上發展。”劉吳月如此描述公司的技術淵源。通過自主研發的四大技術平臺—彈性體結構設計、嵌入式硬件電路、力控解耦算法與六維同步校準技術,藍點觸控不僅打破了國外廠商長期以來的技術壟斷,還推動中國力覺傳感器走向全球市場競爭的前沿。
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從“盲操作”到“靈巧操作”
隨著機器人技術從實驗室走向真實場景,其在復雜環境中的精準控制與自適應能力成為制約大規模商用的關鍵瓶頸。傳統機器人多依賴視覺系統完成定位與識別,但在涉及力交互的實際任務中—如精密裝配、柔性抓取、人機協作等,純視覺方案就顯得力不從心了。正如人不僅需要眼睛看,還需用手觸摸、感知力度,機器人力覺傳感器的缺失,一度使其在真實世界的應用中表現得“笨拙”而“不安全”。正是在這一背景下,力覺傳感技術逐漸走向舞臺中央,成為提升機器人操作精度與環境適應性的核心部件。
力覺傳感器的出現,從根本上改變了這一局面。它就像是機器人的“觸覺神經”,能夠實時檢測并反饋機器人與環境之間的力和力矩信息,使機器人具備“感知力量”的能力。劉吳月用一個生動的比喻解釋其價值:“只有視覺的機器人,如同做手術的醫生只看影像下刀—他知道位置,卻不知道輕重。”而力覺傳感器則讓機器人有了“手感”,從而實現從“盲操作”到“靈巧操作”的跨越。
圖2 藍點觸控創始人劉吳月
以裝配作業為例,將軸裝配到孔里的操作要求精度達0.05毫米,相當于一根頭發絲的粗細。傳統方法依賴高精度定位系統,成本高昂且穩定性差。藍點觸控的解決方案則是“視覺粗定位+力覺精操作”:視覺系統提供大致位置,精細操作完全依靠手的力覺完成,這樣既降低成本,又提高了操作的適應性。
以人形機器人為例,在具身智能系統中,力覺傳感器是機器人的核心力覺感官。通過應變或壓電效應,它能夠將機械臂末端、關節或足底等部位的環境作用力轉化為電信號,實時反饋至控制系統。這一過程讓機器人實現操作精準調控、碰撞保護及自適應運動控制等功能。“當機器人真正下場交互,任何接觸場景都很難僅靠視覺定位達到高精度要求。”劉吳月指出,“這個時候就非常典型地需要類人方式操作,即視覺進行粗定位,力覺完成精細操作。”
這一認知的轉變在2024年變得尤為明顯。當人形機器人從演示、導覽走向實際工作場景時,行業發現僅靠視覺無法滿足高精度接觸操作需求。劉吳月解釋道:“機器人搭起來之后,才發現擦桌子、收盤子這些簡單的動作,誤差三五毫米根本完成不了。原來大家在理論上認為視覺定位很準,結果關節的間隙和變形導致這個誤差是隨機的,需要通過力覺模擬人的動作。”
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四大平臺型技術實現精準力控
六維力傳感器的研發是一項跨學科的系統工程,涉及機械結構、材料科學、電子電路、信號處理及算法軟件等多個領域。國際廠商長期壟斷這一市場,尤其在高精度、高可靠性產品方面設置了一系列技術壁壘。藍點觸控通過四大自主研發的技術平臺,實現了從技術追趕到局部超越的突破。
圖3 LA系列六維力傳感器
高性能彈性體迭代設計,通過結構優化在有限空間內實現高剛度、低串擾與強過載能力,這是傳感器能否精準感力的結構基礎;低噪聲嵌入式硬件電路,確保在高速動態作業中也能提取純凈的應變信號,為后續處理提供高質量數據輸入。算法層面,力控解耦技術將多個維力的耦合信號快速分離,輸出高精度的六維力與力矩信息;高精度六維同步校準技術則保證每一臺傳感器出廠時都達到統一的精度標準。四大技術協同作用,使得藍點觸控的六維力傳感器在精度上可以達到0.1%FS,響應頻率超10kHz,體積和重量較傳統產品降低80%以上,真正實現了“無感化”集成安裝。
商業化方面,藍點觸控已構建完善的產品矩陣:面向人形機器人開發了LA系列六維力傳感器和LC系列關節扭矩傳感器;針對傳統工業領域推出LB系列通用六維力傳感器、LD系列關節扭矩傳感器和LE系列拉壓力傳感器,這種產品布局使公司能夠同時服務于兩大增長市場。
圖4 LC系列關節扭矩傳感器
規模化生產帶來成本優勢,“力傳感器本質上是一個零部件,零部件一定要尊重其發展規律,前期憑借技術優勢快速開拓市場,但最終要通過規模化來實現長期可持續發展。”劉吳月強調。這一策略成效顯著:藍點觸控連續三年每年銷售收入翻倍,已實現正向現金流,跨越了創業企業的生死線。數據顯示,藍點觸控在人形機器人六維力傳感器領域,僅2025年上半年就有多個單一客戶出貨量達到千臺量級。據劉吳月介紹,藍點觸控在機器人關節力矩傳感器方面,藍點觸控2024年出貨量5萬余套,2025年上半年出貨量超7萬套,位于該領域國內總出貨量前列。
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人形機器人核心零部件的機會一定在中國
2025年被業界稱為人形機器人的量產元年。據IDC報告,2024年中國人形機器人商用銷售出貨量約2000臺,超出行業預期。劉吳月預估,按照當前趨勢,2025年人形機器人的實際出貨量可能達到5000臺到10000臺量級。
這一增長趨勢為上游核心零部件企業帶來巨大機遇。人形機器人通常需要配備手腕、腳腕4個六維力傳感器及28個關節力矩傳感器,在量產狀態下,這些傳感器約占整機物料成本的15%。
隨著人形機器人從實驗室走向實際應用,力覺傳感器的重要性日益凸顯。劉吳月觀察到,行業正從末端加裝六維力傳感器向每個關節加裝關節力傳感器演進:“因為六維力傳感器加裝速度最快,而關節力傳感器響應速度表現更好。”
圖5 協作機械臂應用案例
藍點觸控近期完成的近億元B輪融資將重點投向三大技術方向:持續加碼小尺寸、超高精度、高帶寬力覺傳感器的底層研發;組建歐洲、美洲本地化技術商務團隊,加速全球化市場滲透;面向細分場景推出模塊化解決方案。藍點觸控在力覺算法、MEMS微納加工、封裝標定等環節形成閉環,技術壁壘高;下游人形機器人正處于“零到一”的行業拐點,對六維力傳感器需求呈指數級增長。
國際化布局是藍點觸控下一階段的重點。劉吳月判斷:“人形機器人零部件的機會一定是在中國,全球的人形機器人零部件‘中國造’,一定是必然的結果。”
他給出三點依據:國內已形成對高性能產品的巨大消費需求;中國擁有強大的供應鏈優勢;國內形成了良好的創新土壤與迭代創新環境。在供應鏈方面,我國企業展現驚人效率:“我們現在加工東西,能夠做到上午發圖紙,零部件晚上就拿回來了,這樣的研發速度之下,試錯成本會下降,競爭力就強很多。”劉吳月說道。
圖6 藍點觸控力覺傳感器的多樣應用
藍點觸控的發展印證了中國在核心傳感器領域的突破能力。從航天技術出發,通過六年時間,公司完成了技術轉化、產品迭代和規模化量產的全過程,在曾經被國際巨頭壟斷的高端力傳感器市場實現領先。
隨著人形機器人產業進入量產元年,力傳感器作為機器人感知物理世界的核心媒介,其重要性將持續提升。“爆發式增長才剛剛開始,指數級的增長還在后邊”,劉吳月對行業前景如此判斷,并預測全球人形機器人領域的力傳感器市場將達到百億級規模,而中國企業會是這個市場的引領者。
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