坤維科技：賦予機器人力覺感知“神經”

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機器人雖能“看見”世界，卻難以“感知”力量,缺乏精準力控，導致其在精密裝配、醫療手術等場景中屢屢受制，操作粗糙、安全性低成為普遍痛點。為機器注入真實“力覺”，實現與人的安全、柔性交互，已成為推動機器人從“自動化”邁向“智能化”必須跨越的關鍵。

“如果機器人的視覺相當于人類的眼睛，那么六維力傳感器就是機器人的感知神經中樞，它是機器人實現與物理世界安全和精確交互的基石?！?/strong>常州坤維傳感科技有限公司（以下簡稱“坤維科技”）聯合創始人兼CTO袁明論這樣比喻六維力傳感器在機器人中的核心作用。數據顯示，2024年中國六維力傳感器整體市場出貨量已突破1.4萬臺，到2030年，人形機器人領域的出貨量有望達到23萬臺，年復合增長率超過20%。

成立于2018年的坤維科技，憑借源自航天領域的50年力測量技術積淀，正致力于解決機器人智能化進程中的關鍵難題。隨著人形機器人從概念走向落地，六維力傳感器作為產業鏈深水處的關鍵部件，市場快速爆發。

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力覺是機器人交互的安全閥與精度尺

在機器人從“自動化”邁向“智能化”的關鍵階段，行業普遍面臨一個核心瓶頸：機器人雖然能夠“看見”世界，卻難以“感知”力量。視覺系統賦予了機器人識別物體位置、形狀乃至顏色的能力，但在真實、動態、非結構化的環境中，僅憑視覺無法實現精細的物理交互。

正如袁明論所言：“純視覺方案在機器人從‘示教再現’走向‘智能自適應’的過程中，遇到了無法逾越的瓶頸?！?/strong>機器人若缺乏對力的精準感知與反饋，其在執行裝配、打磨、手術等需要力覺反饋的任務時，便如同“盲人摸象”，難以實現真正的智能協作。

圖1 坤維科技聯合創始人兼CTO 袁明論

在實際場景中，缺乏力控帶來的問題尤為突出。例如，在手機外殼打磨過程中，機器人若無法實時感知并控制施加于工件表面的力度，極易造成過切或損傷；在骨科手術中，手術機器人若缺乏精確的力反饋，磨骨力度不當可能導致患者骨骼不可逆的損傷。這些場景中，視覺系統雖能定位目標，卻無法判斷接觸力的大小、方向與變化，無法實現“柔性接觸”與“自適應調節”。而在具身智能應用中，機器人需在不確定環境中完成抓取、搬運、協作等任務，純視覺方法的成功率極低，必須引入力反饋機制，才能提升操作的可靠性與安全性。

六維力傳感器的出現，正是為了解決這一核心痛點。它能夠實時測量三維空間中六個獨立的力與力矩分量，包括三個方向的力和力矩，從而為機器人提供完整的力覺感知能力。袁明論形象地比喻：“六維力傳感器就像機器人的肌肉感知神經，使其能夠像熟練工匠一樣，把握操作的力度，從而做出精準調整?！?/strong>這種能力不僅讓機器人從被動的指令執行者轉變為能夠與環境互動的智能體，更使其在與人協作時具備更高的安全性與靈活性。

在人形機器人中，六維力傳感器的作用尤為關鍵。據行業研究，力傳感器在機器人中的價值占比高達16%，是其核心部件之一。人形機器人通常在手腕、腳踝等關鍵部位部署六維力傳感器，用于感知地面反力、調整步態平衡、實現柔順抓取與安全交互。袁明論強調：“這正是實現機器人與人自然、安全交互的技術基礎?！?/strong>

未來，隨著人形機器人逐步進入工廠、家庭，乃至公共服務領域，其對力覺感知的需求將更加迫切。預計到2030年，僅人形機器人領域的六維力傳感器出貨量將達到23萬臺，市場規模有望突破百億元。

從安全閥到精度尺，六維力傳感器正在重新定義機器人的交互能力，它不僅提升了機器人在復雜環境中的適應性與智能水平，更為人機共融的未來奠定了技術基石。隨著力覺與視覺、聽覺等多模態感知技術的進一步融合，機器人將真正實現從“感知環境”到“理解環境”，再到“響應環境”的跨越，邁向更高層級的智能交互時代。

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從解決技術問題到滿足市場實際需求

在機器人智能化浪潮中，技術突破與市場需求之間的橋梁往往由工程化能力搭建。坤維科技的成功，不僅源于其在六維力傳感器領域的技術積累，更在于其將實驗室精度轉化為工業可靠性的系統能力。袁明論強調：“坤維科技的六維力傳感器，其高精度的核心來源是彈性體結構設計、應變計技術和解耦算法的深度融合?！?/strong>這種多技術路徑的協同創新，使坤維科技的產品在精準度、串擾、溫漂等關鍵指標上實現突破，其中準度含串擾控制在千分之一以內，優于行業平均水平，趕超國際同行水平。

航天背景為坤維科技帶來了獨特的技術基因。袁明論回顧道：“六維力傳感器技術在航天領域已發展50年，從材料、結構解耦到測試設備、算法解耦都非常成熟?！边@一深厚積淀使坤維科技在創業初期就站在了更高的技術起點。然而，將航天級技術轉化為適用于工業場景的可靠產品，需要克服諸多工程挑戰。

圖2 坤維科技六維力傳感器

袁明論坦言：“從實驗室到工業現場，最大的挑戰之一是保證產品在震動、溫差等變量環境下的可靠性。”為此，坤維科技引入了純自研且國內唯一的六維聯合加載標定方法，通過同時按任意比例施加三個正交力和三個正交力矩，確保傳感器在真實工況下的準確性，避免了傳統一維標定導致的指標“美化”問題。

在核心敏感元件應變計的工藝上，坤維科技實現了革命性突破。袁明論介紹：“傳統金屬應變計單片大小約4~5mm，而坤維研發的基于MEMS工藝硅基應變計單片大小可做到0.2~0.5mm，靈敏度提高20倍以上?！边@一突破不僅解決了傳感器小型化難題，契合人形機器人對關節部位傳感器小體積、高剛性的嚴苛要求，更為實現低成本、大批量生產奠定了基礎。

工程思維貫穿于坤維科技的產品開發全過程。在袁明論看來，“精準度不高的原因不是技術單一問題，要用工程思維來看”，這已成為團隊的核心價值觀。這種思維體現在對產品可靠性的極致追求上：“人形機器人需要的不是實驗室里測一次準的樣品，而是要在日復一日的動態運行中，抵抗溫度變化、濕度波動、振動沖擊，還要保證零點不漂移、精準度不衰減?！蓖ㄟ^嚴格的質量控制，坤維科技六維力傳感器在-20℃到80℃溫度范圍內，將零點漂移控制在0.01%FS/℃以內。

圖3 坤維科技六維力傳感器應用方案

技術融合是坤維科技滿足市場需求的另一關鍵。袁明論闡釋了六維力傳感與AI視覺的協同價值：“視覺負責粗定位，力控負責精操作，兩者結合讓機器人既能看得遠，又能摸得準。”這種多模態融合正是克服純視覺方案局限性的必由之路，也是具身智能發展的關鍵方向。

面對批量生產、成本控制和市場教育三大挑戰，坤維科技以系統工程方法尋找平衡點。袁明論指出：“六維力傳感器在結構設計、解耦能力、標定檢測、工藝等方面具備較高的技術門檻，本質上是一項系統工程。”這種系統思維使坤維科技能夠綜合考慮性能、成本、可靠性和可制造性，為不同應用場景提供最適宜的解決方案之一。

從解決技術難題到滿足市場實際需求，坤維科技走過了一條從技術優勢到產品競爭力，再到市場價值的轉化之路。在這個過程中，工程思維不僅是技術術語，更成為一種解決問題的哲學，推動著中國六維力傳感器從實驗室走向產業化，從技術突破走向市場認可。

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串聯多元應用賽道的核心邏輯

六維力傳感器作為機器人實現力覺感知的核心部件，正在多個前沿應用場景中發揮“連接器”與“賦能器”的作用。從工業制造到醫療手術，從人形機器人到運動科學，其技術邏輯高度一致：通過高精度、高可靠性的力反饋，提升系統在物理交互中的智能水平與安全性。坤維科技憑借其系統化的技術能力與工程經驗，正在這些看似分散的賽道中構建起統一的技術底層與市場邏輯。

圖4 六維力傳感器應用于人形機器人

人形機器人被普遍認為是下一代智能終端的代表，而六維力傳感器在其中扮演著“殺手級應用”的角色。袁明論分析指出：“在人形機器人中，六維力傳感器是實現平衡行走、安全交互和精細操作的關鍵?！?/strong>具體而言，在手腕處部署六維力傳感器，可使機器人感知抓取力度，實現柔順抓取與精準操作；在腳踝或足底安裝，則能實時監測地面反作用力，動態調整步態與姿態，防止滑倒或失衡。更重要的是，在人機近距離協作場景中，六維力傳感器能及時檢測到非預期的接觸力，并觸發安全響應，避免對人造成傷害。坤維科技已推出HRS人形系列產品，包括適用于手腕的HRS30-60系列與適用于腳踝的HRS60-96系列，成功應用于國內首批批量生產的人形機器人，體現出在小型化、高剛性、高過載等方面的技術領先性。

在工業機器人領域，六維力傳感器的價值主要體現在“降本增效”與“提質升級”兩方面。袁明論分享了一個典型案例：在精密裝配環節，使用坤維科技的六維力傳感器后，客戶產品的不良率降低了多個數量級。這是因為傳統機器人依賴于位置控制，難以應對工件的公差或裝配過程中的微小變化，而引入力控后，機器人能夠實時感知并調整力度與姿態，實現“自適應裝配”。同樣，在打磨、拋光、去毛刺等工藝中，力控能有效避免過切或欠加工，提升工藝一致性與產品良率。隨著工業機器人從“自動化”向“智能化”升級，六維力傳感器正成為實現柔性制造與智能產線的關鍵部件。

圖5 六維力傳感器應用于醫療手術機器人

醫療手術機器人對力的感知精度與可靠性要求極高，直接關乎患者的生命健康。袁明論強調：“在手術機器人領域，‘準度’的定義超越了物理指標，更包含了安全與信任的維度。”坤維科技的六維力傳感器在串擾、溫漂、非線性度等關鍵指標上達到醫療級標準，準度含串擾優于0.3%FS，精度優于0.1%FS，能夠滿足手術機器人對“穩、準、精”的極致追求。在骨科、神經外科等精細手術中，機器人力覺反饋可幫助醫生實現更精準的切削、鉆孔或縫合，最大限度減少組織損傷，提升手術成功率與患者康復質量。

此外，坤維科技還將其力控技術與AI視覺能力拓展至運動科學領域，成立了“坤維科技運動”子品牌。通過部署六維力傳感器于運動捕捉系統、康復設備與訓練平臺，可以為運動員、康復患者等用戶提供精準的動作分析、力量評估與訓練反饋。袁明論指出，這一跨界應用體現了坤維科技“借助高新技術，形成當前效益的行業應用新樣例”的戰略思路，不僅拓展了技術邊界與市場空間，也展現出六維力傳感器作為底層感知技術，在不同行業中的高度可遷移性與潛力。

從人形機器人到工業制造，從醫療手術到運動科學，六維力傳感器正在多個高價值賽道中扮演著“技術公約數”的角色。坤維科技通過系統化的產品布局與場景深耕，不僅強化了其在機器人傳感器領域的技術領先性，也為中國智能裝備與具身智能產業的發展提供了關鍵的力覺支撐。

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筑牢中國具身智能產業的“新長城”

在我國機器人產業從“跟跑”到“并跑”乃至“領跑”的進程中，核心部件的自主可控與技術創新已成為支撐產業可持續發展的關鍵。六維力傳感器作為機器人的“力覺神經”，不僅是實現智能交互的基礎，更是中國具身智能產業能否在全球競爭中占據制高點的戰略要素。坤維科技憑借其在航天領域的深厚技術積淀、系統化的工程思維與前瞻性的產業布局，正致力于筑牢這條屬于中國具身智能產業的“新長城”。

圖6 坤維科技六維力傳感器生產產線

回顧坤維科技的創業歷程，是一條從“技術高地”走向“產業深處”的路徑。袁明論總結道：“源于什么是基礎，用于哪里是本事。”這句話不僅體現了坤維科技將航天技術轉化為市場產品的核心理念，也折射出中國高科技企業從技術引進到自主創新、從實驗室研究到產業化落地的挑戰與機遇。

航天領域的六維力測量技術已有50年的發展歷程，在材料、結構、算法、測試等方面形成了完整的技術體系與工程標準。坤維科技在創業初期即依托這一背景，實現了準度含串擾指標從行業平均2%FS降至1‰FS級別的突破，奠定了其在精準度與可靠性方面的領先優勢。

坤維科技引入航天級測試標準與六維聯合加載標定方法，確保產品在真實場景中的穩定性與一致性。這種對可靠性的極致追求，不僅源于航天領域對質量的嚴苛要求，也是坤維科技產品能夠在工業、醫療、人形機器人等高端場景中贏得信任的關鍵。

在產業生態構建方面，坤維科技積極參與國家標準的制定工作，推動六維力傳感器行業的規范化與透明化發展。國家標準《機器人多維力/力矩傳感器檢測技術規范》（GB/T 43199-2023）于2024年4月1日正式實施，坤維科技正是該標準的主筆撰寫單位之一。

袁明論指出，國家標準實施后，所有廠商都需按照統一標準標注性能指標與檢測方法，客戶能夠清晰識別各品牌產品的真實性能，避免因指標虛高或測試方法不統一導致的選型失誤與資源浪費。不僅提升了整個行業的技術門檻與產品質量，也為下游機器人企業提供了更可靠的供應鏈保障。

隨著人形機器人產業的快速崛起，六維力傳感器作為其力覺系統的核心，正迎來爆發式增長的前夜。袁明論預測，到2030年，人形機器人領域六維力傳感器的市場規模將超百億元。坤維科技以“高精度+高產能+場景經驗”的組合策略，正在這一賽道中搶占先機，不僅推出了多款專為人形機器人設計的傳感器產品，還通過與頭部企業合作，積累了豐富的場景數據與工程經驗，為其在未來市場競爭中構筑了堅實的護城河。

圖7 坤維科技參與國內多個專業展會

袁明論堅信，在具身智能這場技術與產業的長跑中，坤維科技作為頭部六維力傳感器企業，其每一步突破與積累，都是在為中國具身智能產業筑牢技術上的“新長城”。

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