如何让人形机器人可以像真人一样丝滑地完成各种动作?除了AI大语言模型,你可能不知道,关键还在于各类传感器,它们就像是人形机器人的“四肢五感”,保证这具智能身体能灵活运作。
在宁波江北区这片传统的传感器产业集聚的沃土上,如今已有多家企业进军具身智能应用领域,通过开发应用在机械臂、人形机器人等上面的柔性触觉传感器、六维力传感器、惯性传感器等,进一步拓展传感器应用场景,以科技赋能产业发展。
在不久前公布的国家级“2024年度中小企业特色产业集群名单”中,浙江省有9个特色产业集群入选,宁波江北力传感器特色产业集群成为全省的九分之一,以实力书写了精彩的一笔。如今,全球机器人产业进入快速发展期,“AI”赋能下,不起眼的“传感器”也将再掀产业新篇章。
宁波市作为我国重要的传感器生产制造基地之一,产业根基深厚。江北区作为宁波智能传感器产业的核心区,近年来大力发展智能传感器,成效显著。
“传感器品类繁多,产业碎片化现象明显,多数企业专研单个领域的传感器,比如力学、温度、光电、流量、视觉传感器等。产品单一的劣势就是无法把产业做大。”宁波江北区经信局总经济师范晶晶说,“我们需要瞄准细分赛道,做大做强,打造产业集群才能‘蔚然成林’”。
政府牵头、龙头企业引领、部门协同,江北区找准了“力传感器”这个小切口,以当地龙头企业、上市公司宁波柯力传感科技股份有限公司为引领,链动上下游供应链合作配套关系,建立集群创新体系。集群引进了传感器、模组、材料、智能装备、软件、应用、服务、集成等八大垂直产业链企业104家,还建立了多物理量研发中心,推动产学研合作,展开共性技术研究和攻克瓶颈技术,定向帮助企业解决产品难题。
江北区智能传感器行业产业大脑则是集群在数字化时代的又一创新,目前已关联生态链企业上千家,连接设备超2万台,带动区域智能传感产业链产值突破170亿元,年均增长25%以上。2022年6月,智能传感器产业大脑入选浙江省首批7个细分行业产业大脑之一。
“我们打造的力传感器产业集群目前已形成‘一核多点’的总体布局。”范晶晶说,“一核”即集群核心区,承载创意设计、协同创新、公共服务、创新孵化等功能,“多点”即分布在核心区周边的高校、研究院等支撑平台节点,力促核心技术发展。
截至2023年底,江北区力传感器特色产业集群拥有高新技术企业57家,专精特新中小企业13家,专精特新“小巨人”企业5家,制造业单项冠军3家。培育了宁波时代、宁波水表、柯力传感、赛特威尔等一大批传感器上下游优势企业。近三年有效发明专利数量超300件,2023年集群产值106.02 亿元。
具身智能是人工智能的一个发展领域,可以简单理解为各种不同形态的机器人。比如工业机器人可以替代人类从事多种工作;物流机器人能进行路线规划、环境感知;家庭机器人能打扫卫生、炒菜做饭;但具身智能要飞速发展,AI大语言模型与传感器的发展缺一不可,只有两者协同发展,才能真正做到“具身+智能”。
10月16日,柯力传感在互动平台表示,公司开发的六维力传感器产品,可用于机器手臂运动与工作载荷监测、曲面研磨抛光、加工中心精雕加工、医疗设备精密测控等。公司六维力/力矩传感器已完成人形机器人手腕、脚腕,工业臂、协作臂末端的产品系列开发,掌握了结构解耦、算法解耦、高速采样通讯等技术要点,并已给多家国内协作机器人、人形机器人客户送样。
柯力传感是全球最大钢制传感器生产企业,也是国内称重元件销售量最大企业,发力具身智能应用新赛道的企业在江北区也不止柯力传感一家。在宁波中车时代传感技术有限公司,副总经理郑华雄向记者介绍了该公司进军人形机器人赛道的发展情况,“两年前我们已经提前布局,我们在研发这块上投入了相当大的人力、物力,目前已有部分产品落地,但离真正投入市场还需一定时日,不过已与多家国内协作机器人、人形机器人公司对接。”郑华雄说,“我们看好这一赛道的市场前景,这也是传感器产业未来重要的方向。”
宁波时代也是传感器行业的老牌企业,主要聚焦轨道交通、新能源汽车、光伏等领域的传感器产品,该公司各类型传感器年交付超4700万只。近几年,宁波时代不断提高全产业链的自主创新能力,力图在多领域打破国外技术垄断。郑华雄介绍,比如位置传感器,可以感知机器人自身结构和关节的位置以及角度变化;再比如公司开发的力传感器,是安装在人形机器人手腕、脚腕,或者工业臂、协作臂末端的产品,可以精确感受到物体的重量、压力和摩擦力,进而实现精细、复杂动作。在郑华雄看来,随着人工智能产业的发展,公司未来在传感器的布局方向也要围绕微型化、集成化、无线无缘等智能传感领域开展,只有在自主研发上先行一步才能在未来占据行业优势,2023年该公司科研投入占到销售收入的11%以上,“当前的发展趋势下,未来科研投入还会增加,以实现产品更快地迭代升级。”
2023年,包括特斯拉、Figure AI以及国内的大疆、宇树等厂商推出了具身智能相关新品,今年开始探索商业化路径。8月底,中金公司发布研报称,预计到2030年,中国人形机器人出货量有望达35万台,市场空间达581亿元人民币。预测2024年至2030年间,该领域的复合年增长率可能超过250%。
传感器产业的新时代正在急速到来!