机器人传感器行业纪要–20231010

本次专家会议主要讨论了人型机器人中常用的传感器种类和不同厂家使用的方案及成本占比存在差异。人型机器人传感器的主要作用是帮助机器人感知周围环境，如测温、检测夜间房入侵、监测人体红外特征等。国内传感器的精度大概是进口的两倍左右，但寿命远远追不上国外的。 机器人传感器行业纪要20231010 本次专家会议主要讨论了人型机器人中常用的传感器种类和不同厂家使用的方案及成本占比存在差异。人型机器人传感器的主要作用是帮助机器人感知周围环境，如测温、检测夜间房入侵、监测人体红外特征等。国内传感器的精度大概是进口的两倍左右，但寿命远远追不上国外的。南宁宇立是国内做力控传感器最好的厂家，其他几家如坤维、海伯森、蓝点触控、瑞尔特都差不多，出货量较少。国内做三维相机的差距主要在性能和价格上，奥比中光是国内主要的三维相机厂商。总体来说，国内机器人传感器和算法技术仍需要加强，需要提高视觉算法的精度和分辨率，并且可能会带来价格上涨的问题。 全文要点 一、人型机器人常用传感器种类包括视觉、语音交互识别、非接触式测温、红外成像等；二、人型机器人需要接近传感器来识别和规避障碍物，主要有激光雷达和超声波雷达；三、碰撞传感器有两种方案：光电开关和压力薄膜；四、惯导传感器可以用来做里程计辅助运动控制和检测机器人的姿态；五、力控类传感器是人型机器人中成本最大的部分，国内精度大概是进口的两倍左右，南宁宇立是国内做力控传感器最好的厂家；六、特斯拉视觉传感器成本可降至1000元左右，但在力控精度上也不比国内好太多；七、奥比中光是国内主要的三维相机厂商，一般使用英特尔作为主供应商；八、国产视觉算法芯片需要提高精度和分辨率，英特尔的视觉算法芯片具有更高的像素精度；九、斜坡减速机体积小，噪声小，功率密度高，需要力控扭矩传感器来保证精度；十、行星减速器精度高但体积大，在下肢关节中可以使用代替斜坡减速机，在上肢关节中仍需要斜坡减速机加力控扭矩传感器；十一、二维视觉算法难度高、容易出错，但硬件成本低；三维视觉算法相对简单，但硬件成本高，国内公司更倾向于从三维视觉中降成本或拼量；十二、触觉传感器的两个主要问题是触觉和温度分布，其中压阻式的最为成熟，但精度不高，误差较大，需要通过多个点的受力值来形成压力分布；主要观点 一、机器人传感器技术分析 1、人型机器人传感器的种类和用途 介绍了人型机器人传感器的种类和用途，包括视觉类传感器、语音交互识别传感器、非接触式测温传感器、红外成像传感器等。人型机器人传感器的主要作用是帮助机器人感知周围环境，如测温、检测夜间房入侵、监测人体红外特征等。同时介绍了人型机器人需要接近接传感器来识别和规避障碍物，主要有两种传感器：激光雷达和超声波雷达。要点：(4).人型机器人中常用的传感器种类包括视觉类传感器、语音交互识别传感器、非接触式测温传感器、红外成像传感器等；·视觉类传感器包括二维世界和三维世界的激光雷达和深度相机，深度相机又分为多种，如Top、rrqbd等；·语音交互识别传感器主要是麦克风，属于一种震动类传感器； ·人型机器人传感器的主要作用是帮助机器人感知周围环境，如测温、检测夜间房入侵、监测人体红外特征等； 2、人型机器人传感器的成本和降本潜力 介绍了人型机器人传感器的种类和使用，以及不同传感器的成本和降本潜力。其中，力控类传感器是成本最大的部分，涉及到技术上的挑战；而视觉类传感器的成本相对较低。国产影片能够成功的话，它应该能降到1000块钱以下，六维力应该能从现在的两三万块降到个降到在千元左右。要点：(4)·碰撞传感器有两种方案：光电开关和压力薄膜，前者需要5克以上的碰撞力才能识别，后者最小启动率为0.2克；·惯导传感器可以用来做里程计辅助运动控制和检测机器人的姿态；.不同厂家使用的方案和成本占比存在差异；·力控类传感器是人型机器人中成本最大的部分，六维力最佳的技术状态下需要用到多个传感器，价格昂贵； 3、国内传感器与国外传感器的差距 国内传感器与国外传感器在精度和寿命方面存在差距，国内传感器的精度大概是进口的两倍左右，国内传感器的寿命远远追不上国外的。要点： ·国内传感器的精度大概是进口的两倍左右；.国内传感器的寿命远远追不上国外的；·德国公司的力控传感器寿命达到3000万次；·有力控之后可以降低输出扭矩，使关节寿命大幅提高； 二、力控传感器市场分析 1、国内力控传感器的发展现状及挑战国内力控传感器的发展现状及挑战，包括价格优势、核心元件是国内产业链上的短板、生产仍然依赖人工生产、结构设计和工艺与国外存在差距、在性能上稍弱于国外。要点：(4)·提高力控传感器的寿命；.增加传感器的重量和强度，降低精度以提高寿命； .国内传感器有价格优势，可以考虑从整个系统和产品定义的角度去考虑；·核心元件是国内产业链上的短板； 2、国内力控传感器价格与性能比较 主要介绍了国内力控传感器市场的现状和价格性能比较，其中南宁宇立是出货量最多的厂家，其他几家如坤维、海伯森、蓝点触控、瑞尔特都差不多，柯力传感起步较晚，做得还不太好。使用国外应变片方案去设计六个例，价格很难下降，一个六维力里边会用到30多片应变片，六维力系统复杂，需要人工操作，国内6位列最好的一次性成品率不到60%，价格过高会影响市场竞争。要点：(4) ·其他几家如坤维、海伯森、蓝点触控、瑞尔特都差不多，出货量较少；·柯力传感主要做一维利和一维扭矩传感器，起步较晚，做得还不太好；·使用国外应变片方案去设计六个例，价格很难下降，一个六维力 里边会用到30多片应变片，六维力系统复杂，需要人工操作，国内6位列最好的一次性成品率不到60%； 三、视觉传感器应用分析 1、特斯拉视觉传感器的应用与性能评估 特斯拉视觉传感器的应用与性能评估，需要使用国产粘面片并开发半自动化生产工艺。特斯拉在算法场景上有优势，但仍面临着很多挑战。新视频中特斯拉的传感器应用表现在预期之内，但成功率并不太高。机器人研发过程中保证每次成功有一定难度。特斯拉视觉传感器在视觉上比国内好一点，但在力控精度上也不比国内好太多。特斯拉在投入上比国内大。要点：(4) ·特斯拉视觉传感器成本可降至1000元左右；.国产油烟片精度未达到1%水平； ·特斯拉力控水平估计在1%左右，但在算法场景上有优势；·特斯拉在视觉联动方面有优势，但仍面临着很多挑战； 2、国内做三d相机的差距和解决方案 主要讨论国内做三维相机的差距和解决方案，包括性能、价格、供应商、精度、稳定性、镜头、视觉用量和抗干扰等方面。要点：(4).国内做三维相机的差距主要在性能和价格上；·奥比中光是国内主要的三维相机厂商，一般使用英特尔作为主供应商，而英特尔的型号占主流；·虽然奥比伦管理标的很高，但在应用中还是大家会选择英特尔的系统，因为更稳定；·英特尔的头部和手部都有，可以很方便地进行联通和转换，而且精度可以到达毫米级别； 3、视觉算法的发展和应用 讨论了国产视觉算法芯片的发展和应用，包括精度分辨率、价格等方面的问题。参与者认为需要提高视觉算法的精度和分辨率，并且可能会带来价格上涨的问题。 要点：(4) ·国产视觉算法芯片在精度分辨率和价格方面存在差距；.需要提高视觉算法的精度和分辨率；.可能会带来价格上涨的问题： 四、减速器与传感器比较分析 1、行星减速器与斜坡减速机的比较 讨论了行星减速器和斜坡减速机在机器人关节中的应用，行星减速器精度高但体积大，斜坡减速机体积小但需要力控扭矩传感器来保证精度。在下肢关节中可以使用行星减速器代替斜坡减速机，但在上肢关节中仍需要斜坡减速机加力控扭矩传感器。要点：(4) ·斜坡减速机体积小，噪声小，功率密度高；·斜坡减速机需要力控扭矩传感器来保证精度； .在下肢关节中可以使用行星减速器代替斜坡减速机； 2、二维和三维视觉的比较与应用 讨论了二维和三维视觉的比较与应用，指出二维视觉算法难度高、容易出错，但硬件成本低；而三维视觉算法相对简单，但硬件成本高。参与者2认为未来国内公司更倾向于从三维视觉中降成本或拼量，而不是攻二维视觉。要点：(4) ·二维视觉算法难度高、容易出错，但硬件成本低；·三维视觉算法相对简单，但硬件成本高； 五、触觉传感器市场分析 1、触觉传感器的技术难点和市场现状 触觉传感器在机器人领域应用广泛，但其技术难点包括触觉和温度分布，精度不高且寿命短。国内做触觉传感器的公司较少，产业规模小，缺乏长期产品验证和批量化生产空间。要点：(4)·触觉传感器的两个主要问题是触觉和温度分布，但温度分布已经得到解决；·触觉传感器在机器人之前几乎没有市场，很难找到市场；·国内做触觉传感器的公司很少，技术也不太成熟，其中压阻式的最为成熟；·触觉传感器的精度不高，误差较大，需要通过多个点的受力值来形成压力分布；