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傳感新品

【浙大團(tuán)隊(duì)制備觸覺磁感器件，實(shí)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(tuán)隊(duì)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(chǎng)解耦理論模型，提出柔性磁體向心磁化設(shè)計(jì)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(duì)空間三維力實(shí)現(xiàn)解耦感知。同時(shí)，他們還對(duì)傳感器進(jìn)行分體式設(shè)計(jì)，借此展示了磁場(chǎng)感知的無線傳輸特點(diǎn)。

總的來說，和其他觸覺傳感器不同的是，該團(tuán)隊(duì)僅使用一個(gè)霍爾傳感單元，就實(shí)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(jī)器人的機(jī)械臂和機(jī)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(shí)，它能真正地為機(jī)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(jī)接口，通過感知人的作用力來控制機(jī)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(chǎng)的分體式感知。

憑借磁場(chǎng)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(chǎng)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(jī)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(duì)于人類來說，最重要的感覺之一便是對(duì)于三維機(jī)械力的觸覺感知能力，這一感知能力讓人類和部分動(dòng)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(jī)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(shí)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(jī)械陣列結(jié)構(gòu)開展，但是這會(huì)給設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)人體皮膚的感知功能。

比如，當(dāng)傳感器面對(duì)三維力信號(hào)的時(shí)候，往往會(huì)出現(xiàn)信號(hào)干擾的問題（即信號(hào)耦合）。

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

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

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

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

然后，通過設(shè)計(jì)相關(guān)的算法，將三個(gè)方向的力信號(hào)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(jì)，讓三個(gè)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(hào)的傳遞，而精細(xì)的結(jié)構(gòu)和電路設(shè)計(jì)會(huì)不可避免地增加傳感器復(fù)雜度，因此會(huì)增加制造難度與周期。

那么，能否繞開這些設(shè)計(jì)，用更輕巧的方法實(shí)現(xiàn)力的感知？

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

這時(shí)，有了磁場(chǎng)信號(hào)就能計(jì)算柔性磁鐵的在力作用之下的移動(dòng)，從而算出力的大小。

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

由于磁場(chǎng)無線傳輸?shù)拇嬖冢虼耸芰Ω兄牟糠譄o需包覆任何線纜或剛性器件，故可以擺脫對(duì)于引線的依賴，從而實(shí)現(xiàn)感知層與信號(hào)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(qiáng)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(huì)極大降低傳感器的魯棒性。

而對(duì)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(huì)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(jī)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(chǎng)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(chǎng)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(diǎn)擬合和機(jī)器學(xué)習(xí)等方法實(shí)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(huì)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(dòng)態(tài)

【歐姆龍將在全球裁員2000人,20年來首次!】

日本自動(dòng)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(jì)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?qǐng)?bào)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?dòng)法及規(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(huì)上說，該企業(yè)對(duì)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(jì)，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(fèi)用，其中人力成本約占七成。公司同樣將削減其他經(jīng)費(fèi)。

歐姆龍本月5日下調(diào)2023財(cái)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(xiàng)DO-160G認(rèn)證測(cè)試】

近日，北醒新一代航空器用激光雷達(dá)產(chǎn)品通過多項(xiàng)DO-160G航空機(jī)載設(shè)備環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。作為全球首個(gè)參與DO-160G認(rèn)證的激光雷達(dá)公司，這一系列測(cè)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(cè)試、濕度測(cè)試、抗沖擊測(cè)試、振動(dòng)測(cè)試、防水測(cè)試、砂塵測(cè)試、鹽霧測(cè)試、流體敏感性測(cè)試、射頻相關(guān)測(cè)試等多個(gè)項(xiàng)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(jì)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(jì)上，整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)較之上一代產(chǎn)品全面升級(jí)，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)類似火柴盒大小；在質(zhì)量方面，滿足200多項(xiàng)各類需求，實(shí)現(xiàn)了可追溯性和百分之百監(jiān)測(cè)的苛刻要求，其中最具突破性的項(xiàng)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(huì)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(yàn)，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(yàn)證材料的可用性打造專門模具并進(jìn)行近300小時(shí)實(shí)驗(yàn)，最終圓滿滿足了性能要求。

北醒參與測(cè)試的激光雷達(dá)可實(shí)時(shí)探測(cè)180米范圍內(nèi)目標(biāo)的距離并反饋給無人機(jī)，使無人機(jī)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(shí)調(diào)整下降速度或飛行高度。專家表示，這一測(cè)試對(duì)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(jī)在一個(gè)安全高度下懸停成為可能，防止飛機(jī)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(jī)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(shí)現(xiàn)兩小時(shí)內(nèi)緊急送達(dá)，對(duì)急救、搶險(xiǎn)、時(shí)效配送等領(lǐng)域意義重大。北醒方面表示，本次測(cè)試的通過對(duì)未來北醒激光雷達(dá)進(jìn)軍垂直起降航天器市場(chǎng)具有重大意義。航空級(jí)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(yùn)輸、緊急救援等城市場(chǎng)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(tái)技術(shù)委員會(huì)）出版的國際標(biāo)準(zhǔn)，定義了航空電子設(shè)備的環(huán)境測(cè)試條件、適用的測(cè)試程序和評(píng)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(cè)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(píng)估飛機(jī)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(píng)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(shí)業(yè)投資、浙股集團(tuán)坤鑫投資及橋新資本共同參與，畢馬威擔(dān)任首席財(cái)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(chǎng)加速向智能化轉(zhuǎn)型，自動(dòng)駕駛行業(yè)已進(jìn)入L2+時(shí)代，高階智駕功能對(duì)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(shí)現(xiàn)全天候工作的局限下，市場(chǎng)迫切需要性能與成本更加平衡的解決方案。而全面升級(jí)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(dòng)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(cè)效果，并大幅降低了融合方案對(duì)于高性能計(jì)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(chǎng)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(chǎng)。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(jī)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(shí)現(xiàn)全球化業(yè)務(wù)布局。”

對(duì)于此番融資項(xiàng)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(chǎng)對(duì)于感知融合賽道前景的認(rèn)可，更體現(xiàn)了投資人朋友對(duì)于我們團(tuán)隊(duì)實(shí)力和商業(yè)潛力的信心。未來，復(fù)睿智行將堅(jiān)持創(chuàng)新研發(fā)、持續(xù)開拓市場(chǎng)，不斷提高公司核心競(jìng)爭力，用更卓越的表現(xiàn)回饋市場(chǎng)。”

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(shí)現(xiàn)高階自動(dòng)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(dòng)駕駛領(lǐng)域公認(rèn)的發(fā)展趨勢(shì)。主機(jī)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(jí)、軟硬件開發(fā)雙線并行的企業(yè)，能夠?yàn)槭袌?chǎng)提供整套的融合感知解決方案，以此來切實(shí)解決落地問題。他表示：“復(fù)睿智行強(qiáng)大的全球研發(fā)團(tuán)隊(duì)具備極強(qiáng)的競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)，而團(tuán)隊(duì)成員深厚的行業(yè)落地經(jīng)驗(yàn)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(jiān)定了我們的投資信心。”

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(dú)特的全天候、全目標(biāo)感知能力，特別是在弱光線場(chǎng)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(duì)復(fù)睿智行的前景頗具信心：“我們對(duì)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?yàn)槲覀儗?duì)復(fù)睿智行的切入時(shí)機(jī)、技術(shù)水平和團(tuán)隊(duì)架構(gòu)都非常看好。復(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(shì)，與國際大廠競(jìng)品相比也頗具競(jìng)爭力，我相信復(fù)睿智行能夠加速實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)廠商在全球感知市場(chǎng)的崛起。”

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(shí)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(jí)自動(dòng)駕駛硬件細(xì)分領(lǐng)域中脫穎而出。”

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(huì)涌現(xiàn)出更多獨(dú)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(chǎng)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?qǐng)?bào)道，中國芯片制造商福建晉華在美國擺脫了所謂“經(jīng)濟(jì)間諜”和其他刑事指控。報(bào)道稱，美國司法部打擊中國所謂“竊取知識(shí)產(chǎn)權(quán)”的行動(dòng)受挫。

據(jù)報(bào)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(duì)“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(tuán)審判后裁定該公司無罪。她27日的裁決或許會(huì)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(bào)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(chǔ)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(tái)灣聯(lián)華電子股份有限公司與福建晉華達(dá)成的一項(xiàng)制造協(xié)議獲得的。

美國司法部在最初提起訴訟時(shí)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(bào)道認(rèn)為，這一判決意義重大，因?yàn)楸M管美國對(duì)非法向中國轉(zhuǎn)移知識(shí)產(chǎn)權(quán)的個(gè)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(bào)道稱，針對(duì)福建晉華的訴案是在2018年美國時(shí)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(xiàng)重大努力，以打擊中國對(duì)美國企業(yè)和研究型大學(xué)展開的所謂“間諜活動(dòng)”。

審核編輯 黃宇