上海
团队成员在传感器设备上实时测试调整高频信号的感知情况
不久前落幕的世界人工智能大会（WAIC）上，具身智能与高端装备成为备受关注的议题之一。不少展台上，机器人实现能走能跳能看，但许多工程师都提到同一个困扰：机器人的手还不够灵敏，尤其在高速运动中，它“感觉”不到自己碰到了什么。
比如，用于算力存储的高端芯片制造中，有一道工序叫“晶圆键合”，需要把一片超薄晶圆精确地贴合到另一片基板上。精度要求以微米计，容错空间接近于零。碰撞往往在几毫秒内发生，而现有工业设备的力控响应周期却需要十几毫秒。这段时间差，足以让一枚价值数千元的晶圆产生肉眼看不见的裂纹，整个芯片因此报废。
这个让无数工程师头疼的“一毫秒问题”，被同济大学一支本科生团队研发的触觉传感器攻克。如今，这个传感器正从实验室走向市场。据悉，团队不仅以此创业，孵化出了系列产品，拿到了上百万元的采购意向单，融资也正在推进之中。
破解“一毫秒”行业困局
“行业里有一个公认的矛盾，要测静态力，传感器需要稳定；要捕捉毫秒级的瞬态冲击，传感器又必须足够快。但传统传感器的架构几乎无法同时兼顾这两点。”两年前，同济大学国豪书院本科生陈怡瑾开始接触传感器领域。她很快发现，市面上的视触觉传感器受帧率限制，每秒只能拍30到60帧画面，两帧之间就是盲区；基于事件驱动的传感器响应虽快，但测不了静态力，时间一长数据还会漂移。
“有没有一种办法，能把两种方式结合起来？”陈怡瑾的这个念头，成了项目的起点。她在同济大学副教授蒋烁的指导下组建了“智感微触”团队。这一支全部由本科生组成的创新创业团队，成员来自自动化、人工智能、金融、视觉传达设计、工程管理等多个专业。跨学科带来了不一样的思维火花。团队成员注意到，人类的手指从来不会面临这样的选择困境。指尖皮肤里有两种感受器：慢速的梅克尔小盘负责持续感知压力，快速的梅氏小体专门捕捉瞬间的振动和冲击。两者配合，人手既能稳稳握住东西，也能察觉细微的滑动。
循着这个思路，团队提出了“事件与帧相组合的双流融合感知架构”。他们自主研发的Mixtac传感器，在硬件上将事件相机与帧相机耦合在一起，前者负责高频瞬态捕捉，后者保证长期稳定测量。软件层面，团队设计了一套异构数据融合算法，把两路信号实时整合。这样一来，传感器的动态响应时间被压缩到毫秒量级，比传统视触觉传感器快了十倍以上。事件的等效时间分辨率达到500赫兹，而帧信号持续为事件通道提供标定，两者互为补充。
生产线是最好的试金石
技术原理走通了，但传感器能否经得起市场的检验？
为了解决心中的疑团，团队带着传感器样品去拜访企业。陈怡瑾回忆，最初没少吃“闭门羹”。“有些企业看了样品，觉得概念不错，但一提到现场测试就犹豫了，毕竟产线停工配合测试的成本太高。”但团队成员没有灰心，而是把每一次接触都当成了解真实需求的机会。陈怡瑾和小伙伴们跑了数十家机器人企业、自动化装备厂商和新能源公司，得到公司应允后立刻着手深入3C精密插装、电池极耳焊接的真实产线上，在嘈杂、震动、油污的环境里一遍遍验证传感器的抗干扰能力和长期稳定性。
团队学生走访企业后将数采装置调整为双向触觉渲染效果
“生产线就是最好的试金石。”陈怡瑾告诉记者，每一次现场暴露的问题，都被带回实验室，驱动下一轮改进。而这群大学生的“死磕”精神渐渐有了回报。
几家合作过的企业愿意腾出一条辅线让团队做实测，测试周期从几个小时延长到几天，再到连续运转数周。数据积累起来了，传感器的可靠性也有了更有说服力的证明。
团队成立公司并入驻同济大学国家大学科技园
完成中试验证之后，团队成员有了市场化信心。在同济大学科技园的助力下，这群本科生开始了创业之路，不仅完成了公司注册孵化，推出了面向科研、面向工业和灵巧手专用的多款产品系列，同步开展产品宣传。值得一提的是，这家初创公司如今已经拿到了几家大型集成商和装备制造商的采购订单。与此同时，团队正在推进融资事宜，为量产线建设和市场渠道拓展做准备。
“我们相信，当机器真正拥有了触觉，制造业的智能化跃升，才算走出了关键的一步。”陈怡瑾说，未来，小团队还会继续完善相关技术，加快产品落地。
原标题：《同济本科生破解行业痛点，赋予机器“类人触觉”，研发的传感器即将量产！》
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