人形機器人觸碰世界，從2000顆傳感器開始｜產品觀察

作者｜黃楠

編輯｜袁斯來

作爲人類身體關節中最靈活的部分，206塊人體骨骼中，手部關節就佔了四分之一。這也意味着，在人形機器人日趨接近人類智能的今天，想要令其能落地具體場景、並完成任務，一雙靈巧手的感知和操控，對機器人能力的突破起到重要作用。

當前，靈巧手操作以視覺方案爲主，基於高清攝像頭、相機等視覺傳感器，對周圍環境的圖像數據進行捕捉及處理，構建三維立體結構，可提供實時的視覺反饋，幫助人形機器人準確識別、定位和操作。

但在複雜環境中，由於受到光照、遮擋、透視變形等因素影響，可能導致視覺傳感器出現感知不完整、信息失真的情況。觸覺方案可以有效彌補這一侷限。

通過實時感知機器人與物體間的接觸力和接觸狀態，觸覺傳感器所接收到的信息反饋更及時、精確，有助於靈巧手調整其操作狀態，比如抓取力度、姿態或手部動作的軌跡等，確保穩定精準地完成任務。在面對柔軟、易碎或不規則形狀的物體時，觸覺傳感器反饋顯得尤爲重要。

隨着靈巧手對觸覺傳感器的感知要求提升，低精度、低靈敏度、分辨率差和高成本的傳統觸覺傳感器，無法滿足市場需求，不適宜大面積部署；而高端觸覺傳感器則以歐美等國壟斷，佔據80%以上的市場。作爲人形機器人及其他先進製造業的底層技術，加快觸覺傳感器國產化替代成爲關鍵命題。

硬氪長期關注的帕西尼感知科技（PaXini Tech.），正是一家以多維觸覺傳感技術爲核心的觸覺傳感器和人形機器人創新公司，其核心產品覆蓋多維度觸覺傳感器、多指觸覺靈巧手、到人形機器人的全線佈局。

今年2024WRC上，帕西尼感知科技正式發佈了其第二代多維觸覺人形機器人TORA-ONE、第二代多維觸覺靈巧手DexH13，及基於ITPU（Intelligent Tactile Processing Unit，多維觸覺處理單元)技術的多維度觸覺傳感器PX-6AX GEN2。

一個需要承認的現實情況是，匹配現階段機器人智能水平下，上半身的操作能力覆蓋了其一大部分的應用，例如工廠流水線組裝、機械臂焊接、搬運等。當人形機器人進入更多落地場景中去，將涉及到人類生活中大量的精細化操作任務，需要其具備更豐富的感知、可靠的決策與穩定的執行能力。

以觸覺傳感器爲依託，帕西尼感知科技已具備從核心零部件、靈巧手到人形機器人整機制造的全鏈條生產能力。產品正廣泛應用於工業製造、精密加工、醫療健康以及倉儲物流等多個領域。

更靈活和自由

從外形來看，帕西尼感知科技發佈的第二代多維觸覺人形機器人TORA-ONE，在雙臂和靈巧手的自由度上都進行了升級。人形機器人的自由度越多，其靈活性和通用性也越好。

TORA-ONE整機共由47個自由度組成，包括本體21個、四指仿生靈巧手26個，單臂負載能力爲5公斤。其中，四指仿生靈巧手DexH13、以其所搭載的多維觸覺傳感器PX-6AX GEN2，是帕西尼感知科技此次推出的兩大核心產品。

在以工業機器人爲代表的上一代機器人中，末端執行器根據應用場景的需求，其手部多以抓夾形態存在，只能執行產線上單一類型的任務，通用性不高。

DexH13作爲一款多維觸覺靈巧手，也是市面上目前首款融合了觸覺、視覺雙模態的四指仿生靈巧手，其單手擁有13個主動自由度；既可以完成託舉、夾取、焊接等工業任務，也能模擬人類做抓取、旋轉等複雜的手部動作，在柔性任務中表現良好。

多模態感知，柔性作業

爲了增加觸覺感知靈敏度和手抓力反饋，帕西尼感知科技在DexH13雙手上，搭載了近2000顆自研生產的高精度觸覺傳感器PX-6AX GEN2，能在超高分辨力下進行壓感、摩擦、軟硬質地等15種多維觸覺感知，達到全量程0.01N高精度測量；並提供精細溫度補儀，除三維、六維力外，還能對材質、溫度多維物理信息觸覺感知。

而在視覺方面，DexH13雙手集成了有800萬高清AI手眼相機，基於先進的零樣本位姿估計視覺算法，搭配上TORA-ONE的5個攝像頭和2個深度攝像頭，能夠識別和抓取物體六維位姿，適應多種複雜環境和任務。

基於VTLA多模態感知模型進行物體位姿及抓取姿態估計，並評估精確抓握點

在TORA-ONE整機的下肢方面，其底盤和軀幹採用了高度模塊化結構設計穩定性強，腰部的摺疊設計能進行靈活伸展，身高區間在1.46米至1.86米，以適應於工業製造、醫療康養、倉儲物流等多種立體空間高度的作業需求。

它配備了高運動性通用移動底盤，可進行360度全向移動能力，即使是複雜的車間佈局或動態工作環境中，也能完成自適應快速移動，最大速度可達 1m/s，續航時長達8小時，爲工業生產高強度連續作業提供可靠、穩定的動力支撐。

同時TORA-ONE的移動底盤還配備了激光雷達SLAM定位導航系統，能夠在複雜的三維環境中精確定位，準確識別各種物體和位置信息，迅速規劃最優行動路徑，精準避障，極大地提高生產效率和操作穩定性。

跨場景高效作業

今天，儘管傳統的大型工業自動化設備在一定程度上提升了生產效率，但由於缺乏對複雜場景的認知能力，應用空間侷限，多用於解決特定簡單任務，難以迅速靈活應對精巧複雜的手工產品及複雜多變的生產需求。

趨於複雜及高度定製化需求的產品大幅增加，靈活且精準的響應批量定製訂單是關鍵所在。

以工業場景爲例，在精裝配送環節，TORA-ONE基於觸覺傳感器和視觸覺多模態感知模型，可以快速感知並判斷出零部件的形狀、尺寸和材質等信息，而後用靈巧手完成精密配件的組裝工作，並將其運輸到指定地點。

其採用先進的運動學建模與控制算法，可完成高自由度運動下穩定且高精度作業能力，並與周邊設備及環境進行安全、高效的交互，靈活適配各類工件的柔性抓取、裝配及上下料等操作。

隨着TORA-ONE智能化水平和運動機能的提升，最終實現從單一基礎勞動，進入到更復雜的柔性任務中去。

深度學習，持續優化

早期自我造血能力

根據Omdia最新報告數據，預計到2027年，全球人形機器人出貨量將超過1萬臺，到2030年將達到3.8萬臺，2024-2030年複合年增長率可達到83%。

但作爲一個集AI算法、運動控制、硬件結構、供應鏈等於一體的大型智能移動終端，人形機器人是目前公認的難度係數最高的產品，僅零部件就接近5000餘個，系統工程量極大。

人形機器人展現出了龐大的市場需求。但就現階段來看，行業仍存在技術、成本等問題待解決，部分企業仍處於產品的研發和測試階段，商業化進程還在早期。

因此，有不少企業或是選擇以教育科研、服務機器人、或從核心零部件等商業化更成熟的賽道爲切入點，這部分業務可以在早期爲企業帶來一定的穩定收入，保持造血能力。

其中在硬件方面，除技術難度最高的減速器、伺服系統和控制器外，人形機器人所用到的控制器、傳感器、電池系統等，和工業機器人和新能源車等領域的應用有較大的重複性。

以帕西尼感知科技自研的觸覺傳感器爲例。在產品方面，面向消費級機器人、智能家居領域，帕西尼感知科技推出了PX-3AX觸覺傳感器，主打高性價比，可實現多場景、高精度、多維度的觸覺感知。

目前，多維觸覺傳感器在許多精細化操作場景中應用已十分廣泛，基於海量多維度觸覺數據，可以有效提升設備操作的可靠性。而多模態模型驅動的算法和AI自主學習能力，可增強在傳感器在複雜任務程序和多元場景中的通用性。

靈巧力控，高性能臂手組合

目前，帕西尼感知科技的多維觸覺傳感器已在工業機器人、手術機器人、移動機器人、服務機器人以及智能座艙中均有落地應用。

官方在線商城也於今日正式上線，其中PX-6AX GEN1已開售，另一款專業級機器人ITPU PX-6AX GEN 2也將計劃一週後上線開啓發售。

接下來，帕西尼感知科技將繼續推動多維觸覺傳感器在更多場景中應用，開拓潛在市場，同時加快靈巧手的落地進程，從上游零部件、核心設備到人形機器人整機，進一步探索產業化的可能性。