पाठ | Qunzon कैपिटल

2012年5月，国际空间站两名宇航员操纵空间站外18米长大型机械臂抓住美国SpaceX公司研发的无人驾驶飞船—“Dragon”，实现了二者对接。在此机械臂的末端安装的便是美国航空航天局NASA投入巨资研制的六维力传感器。

उस समय, छह-आयामी बल सेंसर अभी भी एक भारी, महंगा पेशेवर उपकरण था जो अत्याधुनिक सैन्य और एयरोस्पेस क्षेत्रों तक सीमित था। विनिर्माण प्रौद्योगिकी के परिष्कार और माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी की छलांग के साथ, यह एक बार "अप्राप्य" तकनीक तेजी से छोटी और कम लागत वाली है, एयरोस्पेस क्षेत्र से औद्योगिक स्वचालन की ओर बढ़ रही है, और हाल के वर्षों में, चुपचाप ह्यूमनॉइड रोबोट की मुख्य धारणा प्रणाली में प्रवेश कर रही है।

एयरोस्पेस में उत्पन्न होने वाला एक उच्च-सटीक सेंसर ह्यूमनॉइड रोबोट का एक प्रमुख घटक क्यों बन जाएगा? इसका उत्तर मानव-कंप्यूटर इंटरैक्शन की प्रकृति में निहित है।

जब मनुष्य भौतिक दुनिया के साथ बातचीत करते हैं, तो वे न केवल दृष्टि और श्रवण पर भरोसा करते हैं, बल्कि स्पर्श प्रतिक्रिया पर भी भरोसा करते हैं। जब हम एक अंडा उठाते हैं, तो हम न तो इसे कुचलते हैं और न ही इसे फिसलने देते हैं, और यह ठीक बल नियंत्रण हमारी उंगलियों के सिरों पर असंख्य स्पर्श रिसेप्टर्स से आता है।

ह्यूमनॉइड रोबोटों के लिए मानव जैसी निपुणता प्राप्त करने के लिए, उनके पास बल की समान सटीक भावना होनी चाहिए। छह-आयामी बल सेंसर इस तरह के चौतरफा बल और क्षण की जानकारी प्रदान करते हैं, जिससे रोबोट को "पता" करने की अनुमति मिलती है कि यह किसी वस्तु पर कितना बल लगाता है और इन बलों को अंतरिक्ष में कैसे वितरित किया जाता है। रोबोटों के लिए नाजुक ऑपरेशन करने, संतुलन बनाए रखने और मनुष्यों के साथ सुरक्षित रूप से बातचीत करने के लिए यह क्षमता आवश्यक है।

पिछले दो वर्षों में, कई ह्यूमनॉइड रोबोट परियोजनाओं के अनावरण के साथ, यह मूल रूप से आला सेंसर श्रेणी अचानक निवेश समुदाय में ध्यान का केंद्र बन गई है। एक ओर, छह-आयामी बल सेंसर ह्यूमनॉइड रोबोट (टेस्ला रोबोटिक्स के अनुसार अनुमानित) की लागत संरचना का 19% है, जो उच्चतम एकल मूल्य वाले मुख्य घटकों में से एक है; दूसरी ओर, इस क्षेत्र ने अभी तक एक पूर्ण एकाधिकार पैटर्न नहीं बनाया है, और घरेलू प्रतिस्थापन के लिए एक बड़ी जगह है, और बाजार के कई सौ मिलियन युआन के मौजूदा पैमाने से भविष्य में संभावित दसियों अरबों तक तेजी से विस्तार करने की उम्मीद है।

एयरोस्पेस प्रौद्योगिकी से औद्योगिक अनुप्रयोगों और फिर ह्यूमनॉइड रोबोट के प्रमुख घटकों तक यह तकनीकी विकास उच्च परिशुद्धता संवेदन प्रौद्योगिकी के एक वर्ग के एक विशिष्ट विकास पथ का प्रतिनिधित्व करता है। इस "छोटे लेकिन सुंदर" उपखंड ट्रैक के पीछे, अगले सेंसर उद्योग के लिए एक बड़ा अवसर हो सकता है।

न्यूटनियन यांत्रिकी का आधुनिक "मापक"

एक छह-आयामी बल सेंसर, जैसा कि नाम से पता चलता है, एक उच्च-सटीक सेंसर है जो छह आयामों में यांत्रिक मात्रा को मापने में सक्षम है। भौतिक दृष्टिकोण से, किसी वस्तु पर कार्य करने वाले किसी भी बल को इन तीन अक्षों (Mx, My, Mz) के चारों ओर तीन ऑर्थोगोनल बल घटकों (Fx, Fy, Fz) और टोक़ घटकों में विघटित किया जा सकता है। जबकि साधारण बल ट्रांसड्यूसर केवल एक ही दिशा में बलों को माप सकते हैं, छह-आयामी बल ट्रांसड्यूसर एक ही समय में भौतिक मात्रा के इन छह आयामों की निगरानी कर सकते हैं, और इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि बल की दिशा कैसे बदलती है या बल कहां लगाया जाता है।

यह पूर्ण-आयामी माप क्षमता छह-आयामी बल सेंसर को भौतिक दुनिया के साथ रोबोट की बातचीत का "तंत्रिका अंत" बनाती है। जब कोई रोबोट किसी वस्तु को पकड़ता है, तो उसे यह जानना होगा कि उसकी उंगलियों द्वारा कितना बल लगाया जा रहा है और यह बल सभी दिशाओं में कैसे वितरित किया जाता है, और छह-आयामी बल सेंसर प्रमुख उपकरण है जो इस ठीक धारणा को प्रदान करता है।

छह-आयामी बल सेंसर के प्रदर्शन का मूल्यांकन करते समय, कई प्रमुख मीट्रिक होते हैं जिन पर विशेष ध्यान देने की आवश्यकता होती है। पहला क्रॉसस्टॉक है, जिसका उपयोग बहु-आयामी बल ट्रांसड्यूसर की माप दिशाओं के बीच युग्मन प्रभाव को मापने के लिए किया जाता है और माप त्रुटि के स्तर को सीधे प्रतिबिंबित कर सकता है। आदर्श रूप से, एक दिशा में बलों को अन्य दिशाओं में माप को प्रभावित नहीं करना चाहिए, लेकिन वास्तविक इंजीनियरिंग में हमेशा कुछ हद तक क्रॉसस्टॉक होगा।

सटीकता एक अन्य कोर मीट्रिक है जो माप के बीच पुनरावृत्ति को मापता है। सटीकता अंशांकन विधि आमतौर पर समान पर्यावरणीय परिस्थितियों में और रेटेड लोड रेंज के भीतर गणना किए गए सेंसर माप मूल्य का मानक विचलन है, और गणना किए गए सेंसर माप मूल्य के मानक विचलन को मापने की सीमा से विभाजित किया जाता है। सटीकता जितनी अधिक होगी, सेंसर समान परिस्थितियों में कई मापों के परिणामों के उतना ही करीब होगा।

सटीकता उस डिग्री को मापती है जिस पर माप सैद्धांतिक सत्य से विचलित होता है। सटीकता अंशांकन विधि सेंसर के कई बहु-दिशात्मक संयुक्त लोडिंग करने के लिए है, सेंसर के मापा मूल्य और लागू लोड के सैद्धांतिक सही मूल्य के बीच मानक विचलन की गणना करें, और इसे मापने की सीमा से विभाजित करें। सटीकता सेंसर के मापा मूल्यों की पूर्ण सटीकता को दर्शाती है और छह आयामी बल सेंसर के समग्र प्रदर्शन का मूल्यांकन करने के लिए एक महत्वपूर्ण संकेतक है।

अनुप्रयोग आवश्यकताओं के विविधीकरण के साथ, छह-आयामी बल सेंसर के तकनीकी मार्ग ने भी विविध विकास दिखाया है। वर्तमान में, बाजार पर तीन मुख्य तकनीकी मार्ग हैं: तनाव गेज सेंसर, ऑप्टिकल सेंसर और पीजोइलेक्ट्रिक / कैपेसिटिव सेंसर।

स्ट्रेन गेज सेंसर वर्तमान में सबसे मुख्यधारा का प्रौद्योगिकी मार्ग है, और इसे दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: सिलिकॉन स्ट्रेन और मेटल फ़ॉइल। यह इस सिद्धांत पर काम करता है कि जब एक इलास्टोमेर बल द्वारा विकृत होता है, तो इसकी सतह से जुड़े तनाव गेज का प्रतिरोध मूल्य बदल जाता है, और प्रतिरोध में इस छोटे से परिवर्तन को एक अच्छी तरह से डिज़ाइन किए गए सर्किट के माध्यम से एक औसत दर्जे का विद्युत संकेत में परिवर्तित किया जा सकता है। इस सेंसर के फायदे उच्च सटीकता (01.0 एन तक), परिपक्व तकनीक, अच्छी आवृत्ति प्रतिक्रिया विशेषताओं और एक विस्तृत माप रेंज हैं। वर्तमान में, बाजार में मुख्य प्रतिनिधि कंपनियों में एटीआई, यूली इंस्ट्रूमेंट, कुनवेई टेक्नोलॉजी, ब्लू डॉट टच आदि शामिल हैं।

ऑप्टिकल सेंसर ऑप्टिकल सिग्नल में बदलाव का कारण बनने के लिए बल के अधीन होने पर झंझरी या ऑप्टिकल फाइबर के छोटे विरूपण का उपयोग करते हैं, जिसे बाद में विद्युत सिग्नल आउटपुट में परिवर्तित किया जाता है। इस प्रकार के सेंसर का सबसे बड़ा लाभ इसकी उच्च विश्वसनीयता, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के लिए मजबूत प्रतिरक्षा और मजबूत विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र जैसे विशेष वातावरण में काम करने की क्षमता है। इस क्षेत्र में, OnRobot और Hualichuang Science जैसी कंपनियों के पास गहरी प्रौद्योगिकी संचय है।

पीजोइलेक्ट्रिक/कैपेसिटिव सेंसर में, पीजोइलेक्ट्रिक प्रकार बल के अधीन होने पर चार्ज उत्पन्न करने के लिए सामग्री की विशेषताओं का उपयोग करता है। कैपेसिटिव प्रकार में, बल को प्लेटों के बीच की दूरी में परिवर्तन के कारण समाई में परिवर्तन से मापा जाता है। इस प्रकार के सेंसर को उच्च संवेदनशीलता, उच्च रिज़ॉल्यूशन, अपेक्षाकृत सरल संरचना और मजबूत पर्यावरणीय अनुकूलन क्षमता की विशेषता है। रोबोटिक और किस्टलर जैसी कंपनियों ने इस क्षेत्र में अपने लिए एक नाम बनाया है।

प्रत्येक तकनीकी मार्ग के अपने फायदे और नुकसान हैं, और विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों के अनुसार चुनाव अलग है। ह्यूमनॉइड रोबोट के क्षेत्र में, स्ट्रेन गेज (विशेष रूप से सिलिकॉन स्ट्रेन गेज) सेंसर अपने उत्कृष्ट व्यापक प्रदर्शन के कारण मुख्यधारा की पसंद बन गए हैं।

हालांकि, छह-आयामी बल सेंसर की निर्माण प्रक्रिया लोगों की सोच से कहीं अधिक जटिल है, विशेष रूप से उच्च-सटीक तनाव गेज सेंसर, और इसकी निर्माण प्रक्रिया को सटीक उपकरणों के क्षेत्र में "सरलता" कहा जा सकता है।

वर्तमान मुख्यधारा के तनाव गेज सेंसर को एक उदाहरण के रूप में लेते हुए, इसके भौतिक घटकों में इलास्टोमर्स, स्ट्रेन गेज, सर्किट बोर्ड, चिपकने वाले और गोले आदि शामिल हैं, जिन्हें दर्जनों प्रक्रियाओं के माध्यम से योग्य उत्पादों में बनाया जाता है (चार प्रमुख लिंक में विभाजित, जैसे सामग्री चयन, पैच, तापमान बहाव और शून्य बहाव नियंत्रण, और अंशांकन)। मिडस्ट्रीम विनिर्माण में मुख्य लिंक में इलास्टोमेर प्रसंस्करण, पीसने, अंकन, बढ़ते, बढ़ने, पुल मार्ग, शून्य बिंदु मुआवजा, शून्य बिंदु मुआवजा, शून्य बिंदु तापमान मुआवजा, तार संबंध, प्रारंभिक परीक्षण, सीलिंग, वेल्डिंग, पुन: परीक्षण और अन्य प्रक्रियाएं शामिल हैं। उनमें से, अंतिम उत्पाद के प्रदर्शन पर बहुत प्रभाव डालने वाली प्रक्रिया में इलास्टोमर्स का निर्माण और प्रसंस्करण, तनाव गेज की नियुक्ति और परीक्षण शामिल है।

यह जटिल प्रक्रिया एक लंबे विनिर्माण चक्र, उच्च लागत और उच्च परिशुद्धता छह-आयामी बल सेंसर की कम उपज दर की ओर ले जाती है, जो एक महत्वपूर्ण कारण भी है कि उद्योग ने लंबे समय तक उच्च सीमा बनाए रखी है। एक उच्च-सटीक छह-आयामी बल सेंसर की कीमत हजारों युआन से लेकर दसियों हज़ार युआन तक हो सकती है, जो साधारण सेंसर की तुलना में बहुत अधिक है।

आज, 6D बल सेंसर के अनुप्रयोग परिदृश्य पेशेवर परीक्षण से औद्योगिक अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला तक विस्तार के दौर से गुजर रहे हैं। वर्तमान में, औद्योगिक स्वचालन क्षेत्र लगभग 1.0% की बाजार हिस्सेदारी के साथ हावी है। इस क्षेत्र में, छह-आयामी बल सेंसर मुख्य रूप से सटीक असेंबली (जैसे इंजन असेंबली, इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद असेंबली और अन्य परिदृश्यों के लिए उपयोग किए जाते हैं जिन्हें बल के सटीक नियंत्रण की आवश्यकता होती है), सटीक मशीनिंग (जैसे पॉलिशिंग, पीसने और अन्य प्रक्रियाओं के लिए उच्च बल नियंत्रण की आवश्यकता होती है), और गुणवत्ता नियंत्रण (उत्पादों के यांत्रिक गुणों और यांत्रिक गुणों का परीक्षण)।

ऑटोमोटिव परीक्षण खंड बाजार हिस्सेदारी का लगभग 6.0% है, और अनुप्रयोगों में सुरक्षा उपकरण परीक्षण (जैसे, क्रैश परीक्षण, सीट बेल्ट परीक्षण, आदि), शरीर की कठोरता परीक्षण (शरीर की संरचनात्मक ताकत का मूल्यांकन), और ड्राइविंग गतिशीलता परीक्षण (जैसे, स्टीयरिंग व्हील बल प्रतिक्रिया परीक्षण) शामिल हैं।

हालांकि ह्यूमनॉइड रोबोट सेगमेंट वर्तमान में बाजार हिस्सेदारी का केवल 6.0% है, यह सबसे तेजी से बढ़ रहा है। इस क्षेत्र में, छह-आयामी बल सेंसर मुख्य रूप से हाथ के संचालन के लिए उपयोग किए जाते हैं (लोभी और विधानसभा जैसे नाजुक संचालन करने की क्षमता में सुधार करने के लिए), संतुलन चलना (स्थिर चलने के लिए पैर संपर्क बल की निगरानी करने के लिए), और मानव-कंप्यूटर इंटरैक्शन (मानव संपर्क के दौरान सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए) (बाद में इस पर अधिक)।

ह्यूमनॉइड रोबोट के लागत नियंत्रण की बढ़ती मांग के साथ, प्रदर्शन को बनाए रखते हुए विनिर्माण लागत को कैसे कम किया जाए, यह उद्योग के लिए एक महत्वपूर्ण चुनौती बन गई है। वर्तमान में, कुछ घरेलू उद्यमों ने बड़े पैमाने पर उत्पादन और लागत में कमी को प्राप्त करने के लिए स्वचालित प्लेसमेंट और मानकीकृत डिजाइन की दिशा का पता लगाना शुरू कर दिया है। इसलिए, मानव-रोबोट सहयोग और ठीक संचालन को प्राप्त करने के लिए एक प्रमुख घटक के रूप में, छह-आयामी बल सेंसर का महत्व तेजी से प्रमुख होता जा रहा है, और भविष्य में इस उद्योग में सबसे तेजी से बढ़ती अनुप्रयोग दिशा बनने की उम्मीद है।

तकनीकी मार्गों की लड़ाई: आवेदन परिदृश्य अंतिम विजेता को निर्धारित करता है

छह-आयामी बल सेंसर के क्षेत्र में, विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों ने भी एक ऐसी स्थिति को जन्म दिया है जहां समानांतर में विभिन्न प्रकार के तकनीकी मार्ग विकसित किए जाते हैं। वर्तमान में, बल संवेदन प्रौद्योगिकी के तीन मुख्य प्रतिस्पर्धी मार्ग हैं, जिनमें से प्रत्येक के अपने फायदे और सीमाएं हैं, और इसकी प्रयोज्यता काफी हद तक अनुप्रयोग आवश्यकताओं की विशिष्ट विशेषताओं पर निर्भर करती है।

• हार्डवेयर सेंसिंग डायरेक्ट मेजरमेंट: सटीकता मामलों के लिए पारंपरिक विकल्प

कोर के रूप में छह-आयामी बल सेंसर के साथ प्रत्यक्ष माप योजना वर्तमान में सबसे पारंपरिक और सटीक तकनीकी मार्ग है। इस समाधान के दिल में रोबोट के प्रमुख संपर्क बिंदुओं (जैसे, कलाई, टखने) पर समर्पित छह-आयामी बल सेंसर हार्डवेयर की स्थापना है ताकि सीधे बल और पल डेटा को मापा जा सके। उदाहरण के लिए, टेस्ला रोबोट अपनी कलाई और टखनों पर उच्च-सटीक छह-आयामी बल सेंसर से लैस हैं, जो लागत संरचना के उच्च अनुपात के लिए जिम्मेदार हैं।

इस समाधान के फायदे उच्च माप सटीकता (01.0N तक), तेज प्रतिक्रिया समय, मजबूत डेटा विश्वसनीयता और छोटे बल परिवर्तनों को पकड़ने की क्षमता है, जो उन परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है जिनके लिए ठीक बल नियंत्रण की आवश्यकता होती है। हालांकि, महत्वपूर्ण नुकसान भी हैं: उच्च हार्डवेयर लागत, जटिल स्थापना, पर्यावरण संवेदनशीलता, और यांत्रिक संरचनाओं की जटिलता और वजन में वृद्धि।

अंतरराष्ट्रीय नेता एटीआई से उच्च अंत छह आयामी बल ट्रांसड्यूसर प्रत्येक हजारों डॉलर खर्च कर सकते हैं, लेकिन वे अभी भी उच्च अंत अनुप्रयोगों में पहली पसंद हैं जहां सटीकता महत्वपूर्ण है। चीन की कुनवेई प्रौद्योगिकी, यूली इंस्ट्रूमेंट और अन्य उद्यमों ने भी इस मार्ग पर काफी प्रगति की है, और उत्पाद सटीकता अंतरराष्ट्रीय स्तर के करीब रही है, और मूल्य लाभ स्पष्ट है।

• वर्तमान लूप बल नियंत्रण: एक सरल लेकिन सरल समझौता समाधान नहीं

वर्तमान लूप बल नियंत्रण एक अप्रत्यक्ष माप समाधान है जो विशेष बल ट्रांसड्यूसर पर भरोसा नहीं करता है। यह तकनीक बाहरी रूप से लागू बल और टोक़ का अनुमान लगाने के लिए मोटर नियंत्रण प्रणाली में वर्तमान परिवर्तन का उपयोग करती है, और मोटर वर्तमान और आउटपुट टोक़ के बीच एक गणितीय मॉडल स्थापित करके बल के अप्रत्यक्ष माप और नियंत्रण का एहसास करती है।

वर्तमान लूप बल नियंत्रण का सबसे बड़ा लाभ यह है कि यह हार्डवेयर संरचना को सरल करता है, लागत को कम करता है, और सेंसर के कारण होने वाले संभावित विफलता बिंदुओं से बचा जाता है। हालांकि, सटीकता आम तौर पर प्रत्यक्ष माप योजनाओं की तुलना में कम होती है, और यह मॉडल सटीकता और पर्यावरणीय परिस्थितियों पर भी अत्यधिक निर्भर है। छोटे रोबोट और उपभोक्ता-ग्रेड उत्पादों में, यह विकल्प इसकी लागत-प्रभावशीलता के कारण पसंद किया जाता है। बोस्टन डायनेमिक्स के शुरुआती चौगुने रोबोट, स्पॉट ने इस तकनीकी मार्ग को लिया।

एल्गोरिदम की प्रगति के साथ, वर्तमान लूप बल नियंत्रण की सटीकता में लगातार सुधार हो रहा है। कुछ नवीन कंपनियों ने मशीन लर्निंग एल्गोरिदम के साथ बुनियादी वर्तमान लूप बल नियंत्रण को संयोजित करना शुरू कर दिया है, और बड़ी संख्या में गति डेटा के प्रशिक्षण के माध्यम से, बल अनुमान की सटीकता में काफी सुधार हुआ है, ताकि कुछ अनुप्रयोग परिदृश्यों में इस तकनीकी मार्ग का प्रदर्शन समर्पित सेंसर समाधानों के करीब हो।

• शुद्ध दृष्टि + एल्गोरिथ्म: एक विघटनकारी दिशा जिसकी भविष्य में उम्मीद की जा सकती है

सबसे विघटनकारी प्रौद्योगिकी मार्ग बल अनुमान योजना है जो पूरी तरह से दृश्य संवेदन और उन्नत एल्गोरिदम पर निर्भर करती है। यह समाधान किसी विशेष बल सेंसर का उपयोग नहीं करता है, लेकिन एक उच्च गति वाले कैमरे के माध्यम से वस्तु विरूपण और विस्थापन जैसी दृश्य जानकारी को कैप्चर करता है, और फिर बल की भयावहता और दिशा का अनुमान लगाने के लिए भौतिक मॉडल और गहन शिक्षण एल्गोरिदम को जोड़ता है।

इस समाधान का सबसे बड़ा लाभ बेहद कम हार्डवेयर लागत, सरल संरचना और आसान रखरखाव है। हालांकि, वर्तमान तकनीकी चुनौतियां भी बहुत स्पष्ट हैं: एल्गोरिदम की जटिलता, कंप्यूटिंग संसाधनों की उच्च मांग, और सटीकता और वास्तविक समय का प्रदर्शन अभी भी विशेष सेंसर से बहुत दूर है। विशेष रूप से जटिल वातावरण और उच्च-सटीक परिदृश्यों में, शुद्ध दृष्टि समाधानों की व्यावहारिकता सीमित है।

फिर भी, कंप्यूटर दृष्टि और एआई प्रौद्योगिकी के तेजी से विकास के साथ, यह मार्ग अधिक से अधिक ध्यान और निवेश आकर्षित कर रहा है। Google और मेटा जैसे टेक दिग्गजों ने इस दिशा में बहुत शोध किया है, और उनका विकास पारंपरिक उद्योगों की अपेक्षाओं से अधिक हो सकता है। मल्टीमॉडल धारणा की प्रवृत्ति के तहत, इस योजना को सबसे भविष्य तकनीकी दिशा भी माना जाता है।

निकट भविष्य में, ये तीन प्रौद्योगिकी मार्ग समानांतर में विकसित होते रहेंगे, और कोई भी समाधान पूरी तरह से दूसरों की जगह नहीं लेगा। उनके संबंधित बाजार स्थितियों को निर्धारित करने वाले प्रमुख कारकों में शामिल हैं:

1. अनुप्रयोग परिदृश्यों की सटीकता आवश्यकताएं: एयरोस्पेस और उच्च अंत औद्योगिक रोबोट जैसे अत्यधिक उच्च सटीकता आवश्यकताओं वाले परिदृश्यों में, प्रत्यक्ष माप समाधान अभी भी सबसे अच्छा विकल्प हैं; उपभोक्ता रोबोट और सामान्य औद्योगिक अनुप्रयोगों में, वर्तमान लूप बल नियंत्रण और दृष्टि समाधान लागत लाभ के कारण एक बड़ा बाजार प्राप्त कर सकते हैं।

2. लागत दबाव: जैसे-जैसे ह्यूमनॉइड रोबोट उपभोक्ता बाजार में आगे बढ़ेंगे, लागत दबाव बढ़ेगा। यदि प्रत्यक्ष माप समाधान के लिए छह-आयामी बल ट्रांसड्यूसर की लागत जल्दी से नहीं गिरती है, तो इसे कुछ अनुप्रयोगों में विकल्पों द्वारा निचोड़ा जा सकता है।

3. एल्गोरिथ्म प्रगति की गति: एआई एल्गोरिदम की प्रगति गति सीधे दृष्टि + एल्गोरिथ्म समाधानों की प्रतिस्पर्धात्मकता को प्रभावित करेगी। यदि अगले 0-0 वर्षों में, शुद्ध एल्गोरिथ्म समाधान सटीकता के मामले में पारंपरिक सेंसर से संपर्क कर सकते हैं, तो बाजार परिदृश्य मौलिक रूप से बदल सकता है।

4. एकीकरण की प्रवृत्ति: एक अधिक संभावित दिशा कई प्रौद्योगिकियों का अभिसरण और एकीकरण है, जैसे कि एक उन्नत एल्गोरिथ्म के साथ एक बल सेंसर के सरलीकृत संस्करण का संयोजन जो सटीकता के एक निश्चित स्तर को बनाए रखते हुए लागत को काफी कम कर सकता है।

ह्यूमनॉइड रोबोट: एक प्रकोप आसन्न है"फावड़ा बेचें" बाजार

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, हालांकि ह्यूमनॉइड रोबोट का क्षेत्र वर्तमान में केवल 6.0% है, इसमें सबसे तेज विकास गति है और इसे आमतौर पर भविष्य के बाजार के विकास का मुख्य स्रोत माना जाता है।

विशेष रूप से, हाथ ऑपरेशन अनुप्रयोगों में, सटीक बल और पल प्रतिक्रिया प्रदान करने के लिए रोबोट की कलाई या उंगली के जोड़ों पर छह-आयामी बल सेंसर लगाए जाते हैं। यह रोबोट को नाजुक पकड़, असेंबली और अन्य संचालन करने की अनुमति देता है ताकि क्षति के बिना नाजुक वस्तुओं को संभाला जा सके, मानव जैसी निपुणता प्राप्त की जा सके। ह्यूमनॉइड रोबोट की नवीनतम पीढ़ी, जैसे टेस्ला ऑप्टिमस, प्रत्येक कलाई पर उच्च-सटीक छह-आयामी बल सेंसर से लैस है।

वॉकिंग बैलेंस एक अन्य महत्वपूर्ण अनुप्रयोग है। संतुलन नियंत्रण एल्गोरिथ्म को इनपुट प्रदान करने के लिए जमीनी प्रतिक्रिया बलों के परिमाण और वितरण को मापने के लिए रोबोट के पैर पर एक छह-आयामी बल सेंसर स्थापित किया गया है। ह्यूमनॉइड रोबोट के लिए जटिल वातावरण में स्थिर रहने के लिए यह आवश्यक है जैसे कि असमान जमीन पर चलना और सीढ़ियां चढ़ना।

मनुष्य और मशीन के बीच सुरक्षित बातचीत भी छह आयामी बल सेंसर का एक महत्वपूर्ण उपयोग है। वास्तविक समय में संपर्क बल की भयावहता और दिशा की निगरानी करके, रोबोट मनुष्यों के साथ बातचीत के दौरान सुरक्षित रह सकता है और आकस्मिक चोट से बच सकता है। यह सुविधा सेवा-उन्मुख ह्यूमनॉइड रोबोट के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।

टेस्ला के रोबोटों की लागत संरचना के विश्लेषण के अनुसार, छह-आयामी बल सेंसर रोबोट की कुल लागत का लगभग 19% है, और उच्चतम एकल मूल्य वाले मुख्य घटकों में से एक है। जैसे-जैसे ह्यूमनॉइड रोबोट लैब से व्यावसायीकरण की ओर बढ़ते हैं, इस क्षेत्र में छह-आयामी बल सेंसर की मांग में विस्फोट होने की उम्मीद है।

रुई उद्योग द्वारा जारी आंकड़ों के अनुसार, 6 वर्षों में चीनी बाजार में छह-आयामी बल सेंसर का शिपमेंट 0.0 सेट था, और बाजार का आकार लगभग 0.0 बिलियन युआन था, जो साल-दर-साल क्रमशः 0.0% और 0.0% की वृद्धि थी। हालांकि वर्तमान पैमाना छोटा है, विकास की प्रवृत्ति में काफी तेजी आई है।

行业预测指出，2027年将成为市场增速的关键拐点，随后进入高速增长期。到2030年，六维力传感器的出货量和市场规模有望分别增加到119.5万台和143.3亿元，实现数十倍的增长。

यह वृद्धि की उम्मीद मुख्य रूप से दो कारकों पर आधारित है: पहला, ह्यूमनॉइड रोबोट उद्योग की बड़े पैमाने पर प्रक्रिया मुख्य घटकों की मांग को चलाएगी; दूसरा, तकनीकी प्रगति और पैमाने पर प्रभाव छह-आयामी बल सेंसर की कीमत में तेजी से गिरावट को बढ़ावा देगा और बाजार का और विस्तार करेगा।

在价格趋势方面，六维力传感器近年来也呈现明显下降趋势。以2020年为基准，平均单价已从约2.63万元/台下降到2023年的约2.49万元/台。据行业访谈了解，部分用于人形机器人的六维力传感器已降至千元级别，未来有望进一步下探。这种价格下降趋势，将极大释放市场潜力，特别是在对成本敏感的消费级应用领域。

क्विनझोंग कैपिटल के विचार में, छह-आयामी बल सेंसर उद्योग स्पष्ट तकनीकी बाधाओं और पैमाने पर प्रभाव विशेषताओं को प्रस्तुत करता है, और निम्नलिखित विशेषताओं वाले उद्यमों में उच्च निवेश मूल्य हो सकता है:

सबसे पहले, दीर्घकालिक बल प्रौद्योगिकी संचय वाले उद्यम ध्यान देने योग्य हैं। प्रौद्योगिकी की उच्च जटिलता के कारण, उद्यम जो वास्तव में कोर टेक्नोलॉजी में महारत हासिल करते हैं, उन्हें आमतौर पर निरंतर आर एंड डी संचय के 15-0 वर्षों की आवश्यकता होती है, और ऐसे उद्यमों में अक्सर उत्पाद प्रदर्शन, विश्वसनीयता और नवाचार क्षमता में महत्वपूर्ण फायदे होते हैं। वर्तमान में, बाजार में अग्रणी कंपनियों, जैसे एटीआई, यूली इंस्ट्रूमेंट, कुनवेई टेक्नोलॉजी आदि में गहरी तकनीकी वर्षा है, जो प्रदर्शन और विश्वसनीयता के मामले में गारंटी प्रदान कर सकती है।

दूसरा, जिन निर्माताओं ने बड़े पैमाने पर बड़े पैमाने पर उत्पादन क्षमताओं को हासिल किया है, वे अधिक प्रतिस्पर्धी हैं। छह-आयामी बल सेंसर के उत्पादन में सटीक मशीनिंग, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी, उच्च-सटीक अंशांकन और अन्य पेशेवर क्षेत्र शामिल हैं, और स्थिर और उच्च उपज बड़े पैमाने पर उत्पादन क्षमता की स्थापना के लिए बहुत अधिक प्रक्रिया संचय और उपकरण निवेश की आवश्यकता होती है। ह्यूमनॉइड रोबोट जैसे बाजारों में तेजी से वृद्धि के संदर्भ में, बड़े पैमाने पर उत्पादन क्षमता वाली कंपनियों के लिए बाजार के अवसरों को जब्त करना आसान होगा।

तीसरा, जिन कंपनियों ने ह्यूमनॉइड रोबोट आपूर्ति श्रृंखला में प्रथम-प्रस्तावक लाभ हासिल किया है, उनका रणनीतिक मूल्य है। ह्यूमनॉइड रोबोट का क्षेत्र छह-आयामी बल सेंसर के लिए सबसे बड़ा वृद्धिशील बाजार बन सकता है, और सेंसर निर्माता जो टेस्ला और बोस्टन डायनेमिक्स जैसी अग्रणी कंपनियों की आपूर्ति श्रृंखला में सफलतापूर्वक प्रवेश कर चुके हैं, उन्हें ग्राहक विकास की मदद से सतत विकास स्थान हासिल करने की उम्मीद है। उदाहरण के लिए, कुनवेई टेक्नोलॉजी, जिसे हाल ही में ज़ियामी और सनी से निवेश प्राप्त हुआ है, ने कई ह्यूमनॉइड रोबोट कंपनियों की आपूर्ति श्रृंखला में एक महत्वपूर्ण स्थान पर कब्जा कर लिया है।

अंत में लिखें

六维力传感器作为高端传感设备，正处于从专业工业应用向人形机器人等新兴领域扩张的关键阶段。虽然当前市场规模有限，但未来增长潜力巨大，预计2030年中国市场将突破百亿元规模。国产厂商凭借性价比优势和服务响应能力，正逐步蚕食外资品牌市场份额，但在核心技术指标和品牌影响力方面仍需追赶。

प्रारंभिक चरण के निवेशक के रूप में, क्यूएनसी कैपिटल वास्तविक बड़े पैमाने पर उत्पादन क्षमताओं और तकनीकी संचय वाली कंपनियों पर ध्यान केंद्रित करता है, और ह्यूमनॉइड रोबोट उद्योग की प्रगति और प्रौद्योगिकी मार्ग के विकास पर पूरा ध्यान देता है। उत्पादन प्रक्रिया में सुधार और पैमाने पर प्रभाव के उद्भव के साथ, छह आयामी बल सेंसर की कीमत में गिरावट जारी रहने की उम्मीद है, आगे उद्योग को एक पुण्य विकास चक्र में प्रवेश करने के लिए बढ़ावा देना। लंबे समय में, यह क्षेत्र "अनुप्रयोग परिदृश्य विस्तार" और "तकनीकी मार्ग अभिसरण" की दोहरी विशेषताओं को प्रस्तुत करेगा, जिससे मुख्य प्रतिस्पर्धात्मकता वाले उद्यमों के लिए रणनीतिक अवसर पैदा होंगे।

एयरोस्पेस प्रौद्योगिकी से लेकर उपभोक्ता-स्तर के अनुप्रयोगों तक उच्च-सटीक सेंसर के इस क्षेत्र में, चीनी कंपनियां अंतरराष्ट्रीय दिग्गजों के साथ प्रतिस्पर्धा करने के मंच पर खड़ी हुई हैं। ह्यूमनॉइड रोबोट के युग के आगमन के साथ, यह "छोटा लेकिन सुंदर" खंड रोबोट उद्योग श्रृंखला के मूल्य वृद्धि में सबसे महत्वपूर्ण लिंक बनने की उम्मीद है, जो निवेशकों के निरंतर ध्यान के योग्य है।