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具身智能，即智能系統(tǒng)或機器通過與環(huán)境的實時感知和交互展現(xiàn)出的能力，已成為人工智能發(fā)展的重要分支。2024年，業(yè)界普遍認為將是具身智能產業(yè)蓬勃發(fā)展的元年，與之相關的產業(yè)，尤其是機器人領域，正逐步嶄露頭角。

行業(yè)專家普遍認為，具身智能機器人代表了人工智能的最終形態(tài)。這種機器人能像人一樣進行環(huán)境感知、自主規(guī)劃、決策、行動和執(zhí)行任務。而在實現(xiàn)具身智能的全面升級過程中，傳感器扮演著舉足輕重的角色。

那么，具身智能對傳感器有哪些具體需求呢？首先，從感知功能來看，感知涵蓋了視覺、聽覺、味覺、觸覺等多個方面。不同的感知需求需要不同的傳感器來支持。例如，視覺感知需要CMOS傳感器，聽覺需要麥克風和振動傳感器，觸覺則需要力傳感器和溫度傳感器等。

為了真正實現(xiàn)機器人的具身智能，一套完整的傳感系統(tǒng)是必不可少的。只有通過感知信息的傳遞，才能有效地指導機器人的運動控制。

天太機器人仿生機器人業(yè)務負責人劉瑗瑗指出，傳感技術的發(fā)展將引起運動控制范式的變革。這種變革涉及視覺處理、運動路徑規(guī)劃、五感對齊以及預測運動控制等多個方面。例如，在抓取物品時，機器人會首先利用傳感器判斷物品的位置和大小，然后調整抓取距離和力度，確保動作的準確性和穩(wěn)定性。

目前，在機器人的感知中，力控和柔性觸覺控制成為核心需求。特斯拉在一段視頻中展示了其人形機器人Optimus Gen2抓取和傳遞雞蛋的能力。要實現(xiàn)既穩(wěn)定又不會捏碎雞蛋的抓取，就需要依賴觸覺系統(tǒng)，特別是柔性觸覺傳感器。

柔性觸覺傳感器主要分為壓阻式、壓電式、電容式和光電式等類型，其中電容式占據(jù)了約五成的市場份額。目前，柔性觸控控制的關鍵在于解決壓感和滑動感的問題，即確保抓取穩(wěn)定且不會損壞物品。接下來，還需要解決形狀、材質和溫度等感知問題。

在2023年，帕西尼發(fā)布了人形機器人Tora，其手上搭載了超過100顆多維觸覺傳感器。這些傳感器具有極高的力控精度和采樣頻率，能夠測量多種物理量，包括壓覺、力覺和滑覺等，甚至可以捕捉接觸面上亞毫米級別的微小變形。

在力控方面，力傳感器是不可或缺的元器件。根據(jù)測量維度的不同，力覺傳感器可以分為一至六維力傳感器。其中，六維力傳感器因其能夠同時測量三個力和三個力矩而備受青睞。根據(jù)傳感元件的不同，六維力傳感器又可分為應變片式、光學式和壓電/電容式等多種類型。

宇力儀器展示的六軸力傳感器M37XX系列，憑借其高精度、低非線性和低串擾等特點，在機器人和通用測試領域具有廣泛應用前景。在機器人的應用中，除了精度外，重量和價格也是選擇力傳感器時需要考慮的關鍵因素。

未來，隨著機器人技能的不斷拓展，不僅力控和柔性觸覺控制需要持續(xù)迭代，視覺等其他傳感器也將面臨新的挑戰(zhàn)和機遇，以滿足不同應用領域的需求。