在工業4.0與人工智能深度融合的浪潮中，機器人正從 “程式化執行” 向 “環境自適應”演進。靈巧手是具身智能機器人實現自動化、智能化操作的關鍵設備。然而，缺乏觸覺感知能力極大地限制了它們在復雜環境下的表現。

蘇州航凱微電子技術有限公司自2021年成立以來一直致力于為各行業提供先進的觸覺傳感器解決方案，憑借其卓越的研發實力和創新精神，其推出的多模態觸覺傳感器，實現了為機器人靈巧手裝上靈敏的“觸角”，使其能夠精準感知外部世界，進行更加智能、靈活的交互。

▍五大優勢，克服傳統觸覺傳感器局限

傳統的觸覺傳感器大都為一維薄膜壓力傳感器，存在單一模態、遲滯和非線性差、低動態響應速度、批量一致性差、耐久性不足等問題，難以滿足市場對高性能、高可靠性傳感器的需求。

航凱微電推出的多模態觸覺傳感器擁有基于三維力感知的矢量重構算法、切向分量瞬時檢測濾波算法、觸覺融合算法。這些算法讓傳感器能精準解耦力矢量、感知瞬時切向力及運動方向、結合上位機圖形化展示受力狀態。使其成功克服了傳統薄膜壓力傳感器的局限性，為機器人裝上了“智慧大腦”，使其能精確分析受力狀態，為復雜力控制提供精準依據。

具體來說，航凱微電多模態觸覺傳感器具有以下特點：

1.高精度測量：它擁有高靈敏度和分辨率，在20N量程范圍內，最小可分辨力達0.01N，能敏銳捕捉細微的外力變化。這一特性使得靈巧手在抓取精細物品、易碎物體時，能夠精準控制夾持力，有效避免物品損壞，同時提升對物體形態的識別精度。

2.多模態感知：其多維度觸覺感知能力是一大亮點。除了能夠感知正壓力，還能獲取切向力信息，具備滑覺、接近覺感知功能。配合內部的溫度傳感器，實現了對物體接觸時的溫度感知。當傳感器接觸物體并施加不同方向的力時，它能夠準確感知并區分各個方向的力的大小和變化，為靈巧手提供全面的觸覺反饋，使其更好地理解外部環境。

3. 快速響應 ：具備快速的響應速度，實時捕捉力的變化，確保在動態應用場景中的實時性和準確性。多模態觸覺傳感器采用IIC通訊協議，最高輸出頻率可達300Hz，精度優于2%，確保了三個方向力的實時、精準測量。在沖擊檢測視頻中，當物體突然撞擊傳感器時，它能迅速響應并精確記錄力的變化過程，為靈巧手的實時控制提供了可靠的數據支持。

4. 小型化設計 ：傳感器體積小巧，便于集成到各種設備和系統中，適應不同的應用場景和空間限制。

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5.性能穩定，可靠性高：在性能穩定性與可靠性上，經過大量實驗驗證，該傳感器在承受10N、100萬次以上按壓后，仍能保持較高的性能水平，長期使用不易出現疲勞或性能下降現象，為機器人靈巧手的持續穩定運行提供了有力保障。

▍專利護航，感知強大適配各類應用場景

當將多模態觸覺傳感器安裝到靈巧手上完成硬件適配，并結合航凱微電自研的基于多維力觸覺的自適應抓取算法后，靈巧手的性能得到了質的飛躍。

靈巧手抓取各種物體的實測視頻顯示，無論是形狀不規則的小物件，還是重量較大的物品，靈巧手都能憑借傳感器提供的精準觸覺反饋，自動調整抓取力度和姿態，輕松完成全場景自適應操作。

據悉，航凱微電這一成果已獲國家發明專利《一種多維力觸覺自適應抓取的靈巧手控制系統及控制方法》。從公開的演示視頻可見，航凱微電多模態觸覺傳感器通過三維觸覺感知能力、切向力、沖擊檢測、滑動檢測、接近觸覺，結合高分辨率、高靈敏度特性，以及300Hz高響應頻率與百萬次按壓零衰減的可靠性，在工業抓取、精密操作等場景中，全方位展現出強大的環境感知能力與廣泛的場景適配性。