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傳感新品

【浙大團隊制備觸覺磁感器件，實現(xiàn)媲美人類皮膚感知維度的感知能力】

近日，浙江大學(xué)趙朋教授團隊開發(fā)了一種具有三維力解耦感知能力的新型柔性觸覺磁感知器件，通過建立三維力-磁場解耦理論模型，提出柔性磁體向心磁化設(shè)計方案與折疊充磁制備方法，使該柔性感知器件兼具較好的穩(wěn)定性和可重復(fù)性。

圖｜論文作者（左起）戴煌哲碩士生、張承謙博士（來源：課題組）

通過此，只需依靠單霍爾傳感器，就能針對空間三維力實現(xiàn)解耦感知。同時，他們還對傳感器進(jìn)行分體式設(shè)計，借此展示了磁場感知的無線傳輸特點。

總的來說，和其他觸覺傳感器不同的是，該團隊僅使用一個霍爾傳感單元，就實現(xiàn)了混合三維力的精確感知，并且無需內(nèi)嵌任何電路。

這為磁觸覺傳感器領(lǐng)域帶來了重要進(jìn)展，不僅提高了器件性能，也拓寬了器件應(yīng)用范圍。

就具體應(yīng)用來說：

其一，可以將這款觸覺傳感器用于機器人的機械臂和機械手，以為其提供三維力的觸覺感知能力，從而提高人工智能的智能化程度。

同時，它能真正地為機器人提供媲美人類皮膚感知維度的感知能力。

其二，可以將這款觸覺傳感器用于人機接口，通過感知人的作用力來控制機器人。

其三，可以將這款觸覺傳感器用于密封環(huán)境下的信息感知，例如用于水下流場的分體式感知。

憑借磁場的無線傳輸，可以將傳感器在艙內(nèi)和艙外進(jìn)行分體，然后安裝感知層和霍爾傳感器，從而以無線的方式感知艙外的流場和流速等信息。

這不僅能極大提高水下艙體的密封性，也能促進(jìn)深海等極端環(huán)境下的智能機器人的發(fā)展。

圖 | 小船流速的分體式感知應(yīng)用（來源：Advanced Materials）

從人類的生物進(jìn)化說起

在生物進(jìn)化的過程中，人類生成了許多功能感覺器官，從而能夠感知周圍環(huán)境和獵物，進(jìn)而讓生存能力得以提高。

對于人類來說，最重要的感覺之一便是對于三維機械力的觸覺感知能力，這一感知能力讓人類和部分動物得以操作一些精細(xì)任務(wù)，從而能夠成為優(yōu)秀的捕食者。

隨著算法、材料和制造等技術(shù)的不斷進(jìn)步，不少學(xué)者仿照人體皮膚和魚類側(cè)線等生物感受器，開發(fā)了多種人造觸覺傳感器，增加了機器人的交互性、適應(yīng)性和智能性。

目前，大多數(shù)研究專注于實現(xiàn)傳感器的高精度感知和高響應(yīng)速度。就多維感知領(lǐng)域而言，大多數(shù)研究都圍繞機械陣列結(jié)構(gòu)開展，但是這會給設(shè)計和裝配帶來一定難度。

整體來看在感知維度上，已有傳感器存在一定的缺失，導(dǎo)致難以真正地實現(xiàn)人體皮膚的感知功能。

比如，當(dāng)傳感器面對三維力信號的時候，往往會出現(xiàn)信號干擾的問題（即信號耦合）。

這就好像一個人能聽懂英語、也能聽懂漢語。但是，如果同時聽到英語和漢語，就很難將這兩種語言信息進(jìn)行單獨的解析。

力傳感也是這樣，即不同方向的力會產(chǎn)生耦合信號。這時，如何將這些力信號準(zhǔn)確地分解出來？

圖 | 對環(huán)境中力信號的觸覺感知是生物的基本能力（來源：Advanced Materials）

對于當(dāng)前柔性觸覺傳感器來說，當(dāng)它在檢測多個方向的力時，需要在三軸方向分別布置一個力傳感器。

然后，通過設(shè)計相關(guān)的算法，將三個方向的力信號進(jìn)行解耦（即算法解耦）。當(dāng)然，也可以采用精巧的結(jié)構(gòu)設(shè)計，讓三個方向上的力感知互不影響（即結(jié)構(gòu)解耦）。

但是，這兩種方案都是基于電信號的傳遞，而精細(xì)的結(jié)構(gòu)和電路設(shè)計會不可避免地增加傳感器復(fù)雜度，因此會增加制造難度與周期。

那么，能否繞開這些設(shè)計，用更輕巧的方法實現(xiàn)力的感知？

因此，課題組開始思考：能否利用磁場信號來對力進(jìn)行感知？也就是把一個柔性磁鐵做成力感知層，在它的下方放置一個三維磁場傳感器。

這時，有了磁場信號就能計算柔性磁鐵的在力作用之下的移動，從而算出力的大小。

同時，基于磁場感知的觸覺傳感器，在物理魯棒性和多維感知上具有獨特的優(yōu)勢。

由于磁場無線傳輸?shù)拇嬖?，因此受力感知的部分無需包覆任何線纜或剛性器件，故可以擺脫對于引線的依賴，從而實現(xiàn)感知層與信號接收器的無線安置，借此大大增加傳感器的靈活性。

在柔性磁體的加持之下，受力部分是完全柔性的，具有極強的物理魯棒性和穩(wěn)定性。

作為一種需要頻繁接受力和接受沖擊的器件，觸覺傳感器的內(nèi)部采用既復(fù)雜、又精細(xì)的電路與結(jié)構(gòu)，因此會極大降低傳感器的魯棒性。

而對于人造觸覺傳感器來說，盡管它里面的電路非常精細(xì)，但是并不會像人體末梢神經(jīng)一樣具備自修復(fù)功能。所以，目前僅具備復(fù)雜陣列與機械結(jié)構(gòu)的觸覺傳感器，很難得到大范圍的應(yīng)用。

隨著磁場傳感器的發(fā)展，霍爾傳感器已能憑借較小的體積，來感知空間內(nèi)的磁場矢量。

因此，相比傳統(tǒng)的電觸覺傳感器，現(xiàn)有的霍爾傳感器可以獲取更多信息，從而具備感知多維力的可能。

此前，學(xué)界已經(jīng)提出不少多維感知的方案，然而大都通過多點擬合和機器學(xué)習(xí)等方法實現(xiàn)。

不僅標(biāo)定過程十分復(fù)雜，而且一旦磁體的初始位置發(fā)生偏移，多維感知立馬就會失效，這極大限制了器件的批量生產(chǎn)和應(yīng)用。在此基礎(chǔ)之上，課題組開展了本次研究。

圖 | 柔性磁體的三軸解耦效果（來源：Advanced Materials）

傳感動態(tài)

【歐姆龍將在全球裁員2000人,20年來首次!】

日本自動化控制及電子設(shè)備制造企業(yè)歐姆龍公司26日說，受經(jīng)濟增速放緩及供應(yīng)鏈混亂影響，公司將裁員約兩千人。

共同社27日報道，這是歐姆龍結(jié)構(gòu)性改革的一部分，力爭通過削減人力成本以改善盈利。

歐姆龍將在日本國內(nèi)征召約千名自愿離職者。在海外，公司將根據(jù)當(dāng)?shù)貏趧臃耙?guī)則裁員。歐姆龍員工總數(shù)約為2.8萬人。

歐姆龍社長辻永順太在業(yè)績說明會上說，該企業(yè)對人才的投資與創(chuàng)新力不匹配，今后“將打造能確保持續(xù)性收益的基礎(chǔ)”。

歐姆龍預(yù)計，到2025年末，公司通過自愿離職等結(jié)構(gòu)性改革，可削減300億日元（近14.4億元人民幣）固定費用，其中人力成本約占七成。公司同樣將削減其他經(jīng)費。

歐姆龍本月5日下調(diào)2023財年凈利潤預(yù)期，從180億日元（約合8.6億元人民幣）下調(diào)至15億日元（近7176萬元人民幣）。

【行業(yè)首次！北醒通過多項DO-160G認(rèn)證測試】

近日，北醒新一代航空器用激光雷達(dá)產(chǎn)品通過多項DO-160G航空機載設(shè)備環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)測試。作為全球首個參與DO-160G認(rèn)證的激光雷達(dá)公司，這一系列測試的通過標(biāo)志著北醒在安全飛行領(lǐng)域上達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。

根據(jù)北醒方面介紹，目前北醒方面此次通過了高低溫測試、濕度測試、抗沖擊測試、振動測試、防水測試、砂塵測試、鹽霧測試、流體敏感性測試、射頻相關(guān)測試等多個項目，證明了北醒新一代航空器用激光雷達(dá)產(chǎn)品無論在設(shè)計指標(biāo)和質(zhì)量指標(biāo)上，都達(dá)到了當(dāng)前航空業(yè)要求最高的美國航空準(zhǔn)入門檻標(biāo)準(zhǔn)，這在激光雷達(dá)行業(yè)尚屬首次。

為滿足DO-160G認(rèn)證的嚴(yán)苛需要，北醒方面做了大量努力：在結(jié)構(gòu)和電子設(shè)計上，整個光學(xué)系統(tǒng)較之上一代產(chǎn)品全面升級，縮短了光路，比原先一代產(chǎn)品縮小1/3，重量減輕了64%，產(chǎn)品已經(jīng)類似火柴盒大??；在質(zhì)量方面，滿足200多項各類需求，實現(xiàn)了可追溯性和百分之百監(jiān)測的苛刻要求，其中最具突破性的項目是EMC電磁認(rèn)證，業(yè)內(nèi)通常的做法是加入金屬外殼，但是重量高的金屬外殼會造成航空器的負(fù)重增加，影響用戶正常使用。為了保證用戶的使用體驗，北醒篩選近百家供應(yīng)商溝通最終找到了一款重量輕又能符合EMC的認(rèn)證解決方案，并為了驗證材料的可用性打造專門模具并進(jìn)行近300小時實驗，最終圓滿滿足了性能要求。

北醒參與測試的激光雷達(dá)可實時探測180米范圍內(nèi)目標(biāo)的距離并反饋給無人機，使無人機能夠精確感知高度信息，以便在下降過程或懸停過程中及時調(diào)整下降速度或飛行高度。專家表示，這一測試對未來航空器商務(wù)應(yīng)用意義巨大。在緊急的情況下使無人機在一個安全高度下懸停成為可能，防止飛機墜落地面造成安全事故，保證貨物完整安全，以便放心使用無人機輸送藥物或其他緊急物品。在歐洲等低空生態(tài)發(fā)達(dá)地區(qū)甚至實現(xiàn)兩小時內(nèi)緊急送達(dá)，對急救、搶險、時效配送等領(lǐng)域意義重大。北醒方面表示，本次測試的通過對未來北醒激光雷達(dá)進(jìn)軍垂直起降航天器市場具有重大意義。航空級激光雷達(dá)可以滿足航空器未來低空城市飛行的多樣需求，除了使商業(yè)航天器能夠滿足醫(yī)療運輸、緊急救援等城市場景的基礎(chǔ)服務(wù)，甚至可能為綠色出行提供更多可能。

DO-160是由RTCA（美國航空電臺技術(shù)委員會）出版的國際標(biāo)準(zhǔn)，定義了航空電子設(shè)備的環(huán)境測試條件、適用的測試程序和評判標(biāo)準(zhǔn)，以確定其性能特性。所有航空產(chǎn)品制造商都必須符合這一標(biāo)準(zhǔn)的要求。DO 160測試被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO-7317)、美國聯(lián)邦航空管理局(FAA)和世界各地的航空監(jiān)管杭構(gòu)公認(rèn)為評估飛機設(shè)備符合性的國際標(biāo)準(zhǔn)。由業(yè)內(nèi)經(jīng)過審查的成員通過同行評審和協(xié)作制定,當(dāng)前的迭代版本為G版。

【復(fù)睿智行獲數(shù)億元Pre-A輪融資 加速感知融合技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)】

近日，復(fù)睿智行宣布獲得數(shù)億元Pre-A輪融資。本輪融資由浙商創(chuàng)投領(lǐng)投，新航城基金、中山創(chuàng)投、平湖鑫翼創(chuàng)投、跨山問海實業(yè)投資、浙股集團坤鑫投資及橋新資本共同參與，畢馬威擔(dān)任首席財務(wù)顧問。資金將主要用于感知融合方案的持續(xù)迭代和生產(chǎn)能力的進(jìn)一步建設(shè)。

當(dāng)下，國內(nèi)汽車市場加速向智能化轉(zhuǎn)型，自動駕駛行業(yè)已進(jìn)入L2+時代，高階智駕功能對傳感器的依賴進(jìn)一步凸顯。在激光雷達(dá)成本過高、攝像頭無法實現(xiàn)全天候工作的局限下，市場迫切需要性能與成本更加平衡的解決方案。而全面升級的4D毫米波雷達(dá)加上創(chuàng)新性的前融合算法，既確保了感知性能的優(yōu)越和安全性，又解決了傳統(tǒng)堆料思路帶來的高成本，已逐步成為中高階自動駕駛的必選方案。

目前，復(fù)睿智行的創(chuàng)新性前融合方案，僅通過全自研的4D毫米波雷達(dá)加攝像頭即可全面替代激光雷達(dá)的探測效果，并大幅降低了融合方案對于高性能計算能力的需求。本輪融資將幫助復(fù)睿智行在4D毫米波雷達(dá)和前融合感知算法領(lǐng)域進(jìn)行軟硬件的持續(xù)創(chuàng)新研發(fā)，為市場提供更高性能表現(xiàn)和更低成本占用的融合感知解決方案。

除了國內(nèi)業(yè)務(wù)的不斷突破，復(fù)睿智行也將發(fā)展目光投向了龐大的海外市場。復(fù)睿智行總裁兼CTO周軼博士介紹：“借助德國慕尼黑和英國倫敦的研發(fā)及銷售中心，我們與越來越多的國際主機廠客戶和Tier1供應(yīng)商建立了海外業(yè)務(wù)合作。復(fù)睿智行將匯聚全球智慧，為中國及海外客戶提供更優(yōu)質(zhì)的感知產(chǎn)品，實現(xiàn)全球化業(yè)務(wù)布局?！?/p>

對于此番融資項目的完成，周軼博士表示：“在當(dāng)前的環(huán)境下，復(fù)睿智行能夠完成本輪融資，充分表現(xiàn)了市場對于感知融合賽道前景的認(rèn)可，更體現(xiàn)了投資人朋友對于我們團隊實力和商業(yè)潛力的信心。未來，復(fù)睿智行將堅持創(chuàng)新研發(fā)、持續(xù)開拓市場，不斷提高公司核心競爭力，用更卓越的表現(xiàn)回饋市場?！?/p>

浙商創(chuàng)投投資二部總經(jīng)理章哲宇認(rèn)為，充分的感知構(gòu)建、更全面的感知范圍覆蓋是實現(xiàn)高階自動駕駛的保障，而多傳感器融合感知、核心傳感部件國產(chǎn)化是國內(nèi)自動駕駛領(lǐng)域公認(rèn)的發(fā)展趨勢。主機廠需要的不止是雷達(dá)等硬件產(chǎn)品，更需要如復(fù)睿智行這樣技術(shù)不斷迭代升級、軟硬件開發(fā)雙線并行的企業(yè)，能夠為市場提供整套的融合感知解決方案，以此來切實解決落地問題。他表示：“復(fù)睿智行強大的全球研發(fā)團隊具備極強的競爭優(yōu)勢，而團隊成員深厚的行業(yè)落地經(jīng)驗和專業(yè)高效的管理水平，確保了復(fù)睿智行的產(chǎn)品具備高質(zhì)量穩(wěn)定交付的能力，這些都堅定了我們的投資信心?！?/p>

新航城基金資深投資副總裁吳緒同認(rèn)為，相較于光學(xué)類傳感器，毫米波雷達(dá)具備獨特的全天候、全目標(biāo)感知能力，特別是在弱光線場景下的穩(wěn)定表現(xiàn)，使得該技術(shù)在感知層具備極大的發(fā)揮空間。她對復(fù)睿智行的前景頗具信心：“我們對同賽道企業(yè)做了深入的調(diào)研，在此基礎(chǔ)上選擇復(fù)睿智行，是因為我們對復(fù)睿智行的切入時機、技術(shù)水平和團隊架構(gòu)都非?？春谩?fù)睿智行旗下的4D毫米波雷達(dá)系列產(chǎn)品具備高性能、低成本的雙重優(yōu)勢，與國際大廠競品相比也頗具競爭力，我相信復(fù)睿智行能夠加速實現(xiàn)國產(chǎn)廠商在全球感知市場的崛起?！?/p>

在中山創(chuàng)投副總經(jīng)理張程看來，復(fù)睿智行所擁有的不僅是技術(shù)實力，更有在垂直領(lǐng)域深耕的戰(zhàn)略目光：“復(fù)睿智行擁有先進(jìn)且清晰的技術(shù)路線規(guī)劃，精準(zhǔn)卡位新一代4D毫米波雷達(dá)硬件產(chǎn)品，并以此為切入口持續(xù)布局感知融合算法，有望成為國內(nèi)智駕感知領(lǐng)域應(yīng)用新方向的領(lǐng)頭者，我們也期待著復(fù)睿智行能夠在車規(guī)級自動駕駛硬件細(xì)分領(lǐng)域中脫穎而出?！?/p>

未來，隨著國內(nèi)供應(yīng)鏈的逐步完善，在汽車工業(yè)成本至上的發(fā)展道路上，中國智能駕駛行業(yè)將會涌現(xiàn)出更多獨角獸企業(yè)。在取得新一輪投資支持后，復(fù)睿智行將肩負(fù)市場的期許，繼續(xù)深耕前融合感知領(lǐng)域，為行業(yè)帶來更領(lǐng)先的4D毫米波雷達(dá)產(chǎn)品及感知融合解決方案，助力智能駕駛技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。

【勝訴！中國芯片企業(yè)在美獲無罪判決】

據(jù)彭博新聞社網(wǎng)站2月28日報道，中國芯片制造商福建晉華在美國擺脫了所謂“經(jīng)濟間諜”和其他刑事指控。報道稱，美國司法部打擊中國所謂“竊取知識產(chǎn)權(quán)”的行動受挫。

據(jù)報道，美國商務(wù)部曾將福建晉華集成電路有限公司認(rèn)定為對“國家安全”構(gòu)成威脅并將其列入黑名單。5年多之后，美國舊金山的法官瑪克辛·切斯尼在非陪審團審判后裁定該公司無罪。她27日的裁決或許會緩和拜登政府為保護(hù)美國技術(shù)而積極尋求起訴的做法。

報道稱，切斯尼的結(jié)論是，美國檢方未能證明這家中國公司盜用了美國最大存儲芯片制造商美光科技公司的專有數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)據(jù)稱是通過臺灣聯(lián)華電子股份有限公司與福建晉華達(dá)成的一項制造協(xié)議獲得的。

美國司法部在最初提起訴訟時的一份聲明顯示，如果該公司被定罪，它可能面臨罰款，并被要求放棄來自所謂“被盜技術(shù)”的芯片和收入。

報道認(rèn)為，這一判決意義重大，因為盡管美國對非法向中國轉(zhuǎn)移知識產(chǎn)權(quán)的個人進(jìn)行追究，其中許多人也得以定罪，但美國司法部很少在美國法院起訴中國公司。

報道稱，針對福建晉華的訴案是在2018年美國時任總統(tǒng)特朗普與中國的貿(mào)易戰(zhàn)期間提起的，并被宣傳為一項重大努力，以打擊中國對美國企業(yè)和研究型大學(xué)展開的所謂“間諜活動”。

審核編輯 黃宇