本刊編輯整理

　　你一定還記得，2025年春晚舞臺上，宇樹機器人甩著紅綢空翻360度，和舞者對拋道具分毫不差，直接炸場！這些鐵疙瘩為啥這么靈巧？在這炫酷表現(xiàn)的背后，有一位低調卻至關重要的角色——六維力傳感器。它能感受和施加0.01N的輕微壓力（就像蝴蝶落手上的勁兒），實時調姿態(tài)、控力度。這就是讓機器人從「笨手笨腳」變「心靈手巧」的魔法道具！

　　六維力傳感器：讓機器人擁有「觸覺神經(jīng)」

　　就像人在濕滑泥地上前行，腳掌能根據(jù)地面的反作用力，迅速調整重心，以防摔倒。這種對力與力矩的多維感知能力，正是六維力傳感器為機器人帶來的核心本領。作為唯一能夠同時測量三維空間中三個方向的力（Fx、Fy、Fz）以及三個方向的力矩（Mx、My、Mz）的智能設備，它宛如在機器人關節(jié)處安裝了極其精密的“肌肉神經(jīng)末梢”。憑借它，機械臂能夠敏銳感知到僅0.01N的細微壓力，拿捏雞蛋這類易碎品也不在話下。六維力傳感器的應用，不僅讓機器人獲得了微米級精度，更實現(xiàn)了場景化應用創(chuàng)意。

　　1. 特斯拉Optimus：重新定義工業(yè)級力控標準

　　在特斯拉Fremont工廠，第二代Optimus機器人正在掀起一場工業(yè)搬運模式的革命。其手臂關節(jié)集成的定制化六維力傳感器，采用了高科技的碳纖維增強彈性體結構，將測量誤差嚴格控制在0.1%FS（FS為滿量程）以內。當它抓取形狀不規(guī)則的汽車零件時，傳感器構建起實時力場分布圖，引導機械臂以仿生學姿態(tài)施力，就如同人類用指尖探索物體輪廓時那般自然流暢地調整。根據(jù)特斯拉2024年AI Day技術白皮書數(shù)據(jù)顯示，搭載這款傳感器的Optimus，零件裝配效率相較于傳統(tǒng)工業(yè)機器人大幅提升30%，碰撞故障率更是下降了65%。

　　2. 華力創(chuàng)科學：用光學黑科技挑戰(zhàn)物理極限

　　在深圳南山的實驗室里，華力創(chuàng)科學的工程師們創(chuàng)造了一項微納級的奇跡——直徑僅8.5mm的PhotonR56型六維力傳感器。它與傳統(tǒng)應變片技術截然不同，采用了先進的“納米級激光衍射陣列”。通過測量硅基彈性體形變時光斑的微妙位移，巧妙地將力信號轉化為光信號，從而實現(xiàn)了令人驚嘆的0.0001N分辨率（相當于一根頭發(fā)絲掉落時的沖擊力）。

　　這種創(chuàng)新的“光測力”技術，使得傳感器體積大幅縮小至傳統(tǒng)產品的1/20，重量僅9克，卻能承受高達500N的沖擊力，可謂“小身材，大能量”。優(yōu)必選將其嵌入?yún)f(xié)作機器人指尖，助力機器人完成穿針引線這類精細入微的操作。

　　3. 海伯森HPS-FT：全場景力控專家的破局之道

　　在東莞的某智能工廠中，海伯森HPS-FT系列傳感器正上演著一場精彩絕倫的“力控魔術”。當協(xié)作機器人與工人在生產線上并肩作業(yè)時，手腕處的傳感器猶如一位高度警覺的安全衛(wèi)士，一旦檢測到超過5N的接觸力，便會在瞬間觸發(fā)安全停機，其反應速度比人類快了整整3倍。在外骨骼機器人領域，腳踝傳感器則像一位專業(yè)的運動教練，實時解算地面反力矢量，幫助截癱患者實現(xiàn)每秒1.2米的穩(wěn)定行走，步頻誤差小于0.5%。

　　該系列產品還獨創(chuàng)了“溫度自補償算法”，成功攻克了傳統(tǒng)傳感器在-40℃至85℃極端環(huán)境下的漂移難題，在冷鏈物流、高溫焊接等極端場景中的市場占有率超過40%。

　　全球市場暗戰(zhàn)：從技術壟斷到本土突圍

　　1. 國際巨頭的「精度壁壘」

　　在高端六維力傳感器領域，德國雄克（SCHUNK）、美國ATI Industrial Automation等企業(yè)憑借深厚的技術積累，構筑起難以逾越的技術高地。ATI的Nano17系列傳感器以0.05%FS的超高精度，牢牢統(tǒng)治著精密裝配市場，在蘋果iPhone生產線的攝像頭模組安裝環(huán)節(jié)，占有率高達90%。雄克的3D Force-Torque Sensor依靠16位AD轉換芯片，實現(xiàn)了0.001N的超高力分辨率，成為半導體晶圓搬運的不二之選。根據(jù)MarketsandMarkets報告，2024年全球高端六維力傳感器市場中，歐美企業(yè)占據(jù)了78%的份額，產品單價普遍超過10萬元。

　　日本企業(yè)則在工業(yè)級性價比市場深耕細作，成績斐然。SMC的FT系列傳感器憑借IP69K防護等級和3ms的超快響應速度，在汽車焊接機器人配套市場中占據(jù)70%的份額。基恩士（KEYENCE）的高精度款產品通過集成AI降噪算法，在沖壓機床的惡劣環(huán)境中，誤報率低于0.01%，成為3C產品檢測線的首選。

　　2. 中國企業(yè)的「破局之路」

　　• 藍點觸控：國產力控技術的「隱形冠軍」

　　作為國內首家實現(xiàn)六維力傳感器大規(guī)模量產的企業(yè)，藍點觸控自主研發(fā)的FS600系列傳感器精度達到0.3%FS，價格僅為進口產品的1/3。其核心技術包括高精度解耦算法、多軸同步校準等，已在智元、小米、優(yōu)必選等頭部企業(yè)的人形機器人中批量應用。2025年4月，藍點觸控亮相中國力觸覺技術會議，與東南大學等高校合作探索全尺寸人形機器人的傳感器優(yōu)化方向，進一步鞏固技術領先地位。

　　• 坤維科技：技術對標國際的「黑馬」

　　坤維科技的六維力傳感器綜合精度達0.1%-0.5%FS，動態(tài)響應帶寬超過1kHz，技術指標接近ATI Gamma系列。其產品已應用于寧德時代電池組裝、比亞迪線控底盤測試等場景，并與日本電裝、德國Franka Emika等國際企業(yè)合作，打入全球供應鏈。2024年，坤維科技在國內六維力傳感器市場的份額提升至12%，成為國產替代的核心力量。

　　• 華力創(chuàng)科學：微型化與醫(yī)療場景的「破冰者」

　　憑借全球首創(chuàng)的光學多模態(tài)感知技術，華力創(chuàng)科學推出的8.5mm微型六維力傳感器，不僅刷新行業(yè)尺寸紀錄，更在手術機器人領域實現(xiàn)突破。其直徑6mm的醫(yī)用款傳感器已植入微創(chuàng)機器人的腔鏡器械，幫助醫(yī)生在前列腺切除術中實時感知組織張力，將熱損傷風險降低68%。2024年，華力創(chuàng)科學完成數(shù)千萬元A+輪融資，加速推進光學傳感技術的產業(yè)化應用。

　　從“力控江湖”到未來戰(zhàn)場

　　作為機器人觸覺感知的核心部件，六維力傳感器正深刻影響著全球智能制造的進程。

　　據(jù)QYResearch數(shù)據(jù)，從市場規(guī)模來看，全球六維力傳感器行業(yè)在2023年已形成2.25億美元的基礎規(guī)模，預計到2030年將以40.5%的復合年增長率（CAGR）擴張至23.05億美元。據(jù)MIR睿工業(yè)的數(shù)據(jù)，中國市場則呈現(xiàn)更為強勁的增長態(tài)勢：2023年出貨量達9450臺，市場規(guī)模2.35億元，預計2030年出貨量將突破120萬臺，市場規(guī)模達143.31億元，年復合增長率高達47.54%。

　　這一增速不僅得益于工業(yè)自動化對高精度力控的需求，更源于人形機器人、醫(yī)療手術機器人等新興領域的爆發(fā)式增長——僅人形機器人單一場景，若2030年產量達百萬臺，對應的六維力傳感器市場規(guī)模即可突破百億元（源達研究，2024）。

　　當下，六維力傳感器行業(yè)正站在技術躍遷與市場擴容的歷史交匯點。隨著人形機器人商業(yè)化進程的加速、智能制造對力控精度的極致追求，以及中國企業(yè)在核心技術領域的持續(xù)突破，這一市場將迎來“精度革命”與“規(guī)模裂變”的雙重驅動。

　　未來十年，全球六維力傳感器產業(yè)不僅是技術實力的角力場，更將成為重塑高端裝備制造格局的關鍵變量——而中國企業(yè)的集體突圍，正為這場變革注入強勁動能。

　?。ū疚木C合整理自MarketsandMarkets、MIR睿工業(yè)、日本機器人工業(yè)協(xié)會）

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