
在检测性能层面,艾迈斯欧司朗OFS光学压力传感器具备高灵敏度与响应速度。产品实测采样频率可达每秒1000赫兹,轻微触碰、微小形变均可快速响应,检测反馈及时、无滞后。在实际力度表现上,传感器可精准识别1N、2N的轻微接触力,Demo设备预设4N动作阈值,只有夹持力度超过阈值才会触发执行动作,最大可检测十余牛的压力区间。这种梯度式力控能力,让灵巧手可以精准区分“轻触、贴合、夹紧、稳固抓取”等不同状态,适配鸡蛋、玻璃杯、精密小件等易损对象的柔性抓取,同时也能满足人机交互场景下的力度适配需求。
相较于传统触控方案,OFS光学压力传感器最大的升级在于从“有无接触”升级为“量化压力与形变深度”。传统触摸传感仅能判断机械手是否接触物体,无法识别接触力度、按压深度,导致灵巧手只能完成简单抓取动作,无法自主控力,极易出现夹碎、滑脱、受力不均等问题。而艾迈斯欧司朗光学压力传感器可以实时输出精准压力值与形变量,让机器人真正实现“知道自己用多大的力抓取”,是柔性智能抓取的核心基础。
针对行业普遍使用的压电陶瓷、电阻式压力传感方案,艾迈斯欧司朗也展示了关键性能差异,核心优势集中在长期信号稳定性。目前主流压电方案虽然可以实现瞬间压力反馈,但存在天然短板:设备持续握持、夹持15秒、1分钟甚至更久之后,器件表面电荷会逐步衰减,导致采样信号慢慢畸变、偏移,甚至完全丢失信号。对于需要长时间保压、持续夹持工件的工业场景,瞬时传感方案很难满足稳定作业要求。
而艾迈斯欧司朗OFS光学压力传感器采用光学形变检测原理,工作逻辑是,只要机械手指尖的受力形变保持存在,传感器就会持续输出稳定、无漂移的压力数据,全程不会出现信号衰减。
同时,该单颗芯片具备复合型检测能力,可根据被测材质实现多模式感知。针对不透光反射材质,可精准检测微米级形变与压力变化,最低可识别约1μm形变、0.05N的极轻微受力,一张薄纸拂过指尖都可被检测;针对透光材质,产品可实现20厘米以内的近距离接近传感,提前感知障碍物与工件位置,辅助机械手完成前置避障、精准对位,实现“先感知、再接触、再控力”的作业逻辑。
在产品量产与层级布局上,艾迈斯欧司朗针对工业机器人、自动化设备搭建了完善的产品体系。其中工业级、消费级应用方案已于今年3月正式量产,采用高性价比三通道分离式方案,可同时支持多组PD-LED协同工作,在保证机器人力控精度的同时优化整体成本,适合灵巧手、智能设备的规模化落地。车规级AS7100高度集成光学压力传感器则将于今年10月正式量产,芯片内部集成发光单元、六路PD与ADC,通过严苛车规认证,可靠性更高,可适配严苛工况下的长期稳定运行。
截至目前,艾迈斯欧司朗这套光学压力传感方案已迭代落地二三十种应用场景,在机器人领域,可广泛适配工业灵巧手柔性抓取、精密分拣、零部件装配、人机协同交互等场景。
来源:高工机器人