伺服驅(qū)動(dòng)IC693ALG223 結(jié)構(gòu)緊湊

伺服驅(qū)動(dòng)IC693ALG223 結(jié)構(gòu)緊湊

同時(shí)，機(jī)器人若要模擬人體的觸覺，以及實(shí)現(xiàn)人體皮膚對(duì)溫度、濕度等外界物理量的感知，則電子皮膚可能是佳路徑之一。電子皮膚需要集成各類傳感器和集成電路，并使用柔性的材料制作，壁壘較高，目前尚未在機(jī)器人領(lǐng)域大量應(yīng)用。但從泛用性與仿生性角度，我們認(rèn)為電子皮膚或是機(jī)器人觸覺的方案。

1）電流環(huán)力控：通過(guò)電機(jī)的電流閉環(huán)做力閉環(huán)反饋控制，適用于直驅(qū)電機(jī)或者帶小減速比的應(yīng)用場(chǎng)景。其優(yōu)點(diǎn)在于成本低，不需要增長(zhǎng)額外的傳感設(shè)備，而缺點(diǎn)在于精度較低，響應(yīng)較慢，適用場(chǎng)景有限。

2）力矩/力傳感器力控：機(jī)器人中的力傳感器主要有關(guān)節(jié)部位的單軸力矩傳感器和機(jī)器人執(zhí)行器末端的6軸力傳感器，測(cè)量機(jī)器人內(nèi)部受力情況，以及末端執(zhí)行器與外界環(huán)境交互的受力情況。這類力控方法是性能佳，但成本高的方案，典型應(yīng)用案例為KUKALBRiiwa機(jī)械手。特斯拉Optimus在旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)執(zhí)行器處配置了力矩傳感器，其在股東日上展示了機(jī)械手控制力道不打碎雞蛋的視頻，顯示出的電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制能力。

3）被動(dòng)力控（彈性體）：在末端執(zhí)行器上添加彈性體，通過(guò)彈性體形變測(cè)量力矩，或用于向終端施加恒定力。該方案常用于低成本、高集成度的場(chǎng)景。

電子皮膚：具潛力的觸覺傳感器，有望成為機(jī)器人觸覺方案。機(jī)器人若要模擬人體的觸覺，以及實(shí)現(xiàn)人體皮膚對(duì)溫度、濕度等外界物理量的感知，則電子皮膚可能是佳路徑之一。想要復(fù)刻天然皮膚的功能，電子皮膚需要集成各類傳感器和集成電路，并使用柔性的材料制作，壁壘極高。

在實(shí)現(xiàn)上述工藝的同時(shí)，電子皮膚與機(jī)器人本體的包裹結(jié)合、信號(hào)傳輸?shù)确矫婢请y點(diǎn)，因此，電子皮膚目前尚未在機(jī)器人領(lǐng)域大量使用。但從泛用性與仿生性角度，我們認(rèn)為電子皮膚或是機(jī)器人觸覺的方案。

力控傳感器領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)尚未出現(xiàn)，未來(lái)機(jī)器人有望帶來(lái)大量需求，推動(dòng)國(guó)內(nèi)企業(yè)快速發(fā)展。在力控傳感器領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)企業(yè)與海外差距較大，海外相關(guān)企業(yè)多為電子元器件綜合供應(yīng)商，而國(guó)內(nèi)企業(yè)尚未出現(xiàn)類似于視覺領(lǐng)域的。我們認(rèn)為，機(jī)器人有望帶來(lái)大量力控傳感器需求，國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)有望持續(xù)受益。

慣導(dǎo)傳感器：人形機(jī)器人的姿態(tài)控制核心

慣導(dǎo)傳感器（IMU）是人形機(jī)器人姿態(tài)控制的核心。慣導(dǎo)傳感器是測(cè)量物體三軸姿態(tài)角（或角速率）及加速度的裝置，可測(cè)量來(lái)自三個(gè)方向的線性加速度和旋轉(zhuǎn)角速率， 通過(guò)解算可獲得載體的姿態(tài)、速度和位移等信息。

在體育運(yùn)動(dòng)中，慣性傳感器由用 于測(cè)量力和加速度的加速度計(jì)，用于指示旋轉(zhuǎn)的陀螺儀和用于測(cè)量人體姿勢(shì)的磁力計(jì)組成，這些傳感器跨三個(gè)軸收集數(shù)據(jù)并捕獲運(yùn)動(dòng)員的細(xì)微動(dòng)作。

IMU傳感器通常較 為小型、輕便且具有長(zhǎng)時(shí)間的電池待機(jī)時(shí)間。并且可以進(jìn)行編程和設(shè)計(jì)，以解決使用過(guò)程中的實(shí)際問(wèn)題，從而對(duì)動(dòng)作進(jìn)行精細(xì)分析。同時(shí)，來(lái)自IMU的數(shù)據(jù)是連續(xù)、實(shí)時(shí)的。

在人形機(jī)器人中，慣導(dǎo)傳感器有望成為其姿態(tài)控制的核心。 慣導(dǎo)傳感器是現(xiàn)代導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分之一。慣性傳感器按照精度通常分為分為消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)、戰(zhàn)術(shù)級(jí)、導(dǎo)航級(jí)和戰(zhàn)略級(jí)這五種。其中，消費(fèi)級(jí)慣導(dǎo)傳感器通常應(yīng)用在智能手機(jī)和汽車輔助駕駛，人形機(jī)器人和自動(dòng)駕駛所使用的的慣導(dǎo)傳感器通 常為戰(zhàn)術(shù)級(jí)。

慣導(dǎo)傳感器按技術(shù)原理分為MEMS（微電子機(jī)械系統(tǒng)）、FOG（光纖陀螺儀）和ROG（激光陀螺儀）。MEMS慣導(dǎo)傳感器在精度上遜色于另外兩種技術(shù)路線的慣導(dǎo)傳感器，但是由于價(jià)格便宜，體型小加上技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的技術(shù)提升，消費(fèi)類、汽車、高端工業(yè)、無(wú)人系統(tǒng)、高可靠等領(lǐng)域中對(duì)精度要求較低的應(yīng)用場(chǎng)景主要應(yīng)用MEMS陀螺 儀。

全球MEMS慣性導(dǎo)航傳感器市場(chǎng)規(guī)模超230億，中國(guó)市場(chǎng)超100億。據(jù)芯動(dòng)聯(lián)科招股 書援引Yole發(fā)布的Status ofMEMS Industry 2022中的數(shù)據(jù), 2021年全球MEMS慣導(dǎo)傳感器市場(chǎng)規(guī)模約35.09億元。據(jù)芯動(dòng)聯(lián)科招股書援引的頭豹研究院數(shù)據(jù)，2021年中國(guó)MEMS慣導(dǎo)傳感器市場(chǎng)規(guī)模約136億元，增速約為20.63%。

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