第二届人形运动会观察:力控可以让奔跑更稳健

8月22日晚，北京国家速滑馆“冰丝带”，发令枪响。天卓队与风火闪电队从起跑即并驾齐驱，步频越拉越快。

天卓队的天工Ultra率先撞线，终点线上方的计时器定格在9.39秒。这不是终点。随后的预赛中，天工，京沣科技联合队跑出9.34秒；天骁队和天工队双双跑出9.32秒。一个晚上，人类百米世界纪录被反复改写三次。9.32秒，比博尔特2009年创造的9.58秒快了0.26秒。

同一场开幕式上，天工Ultra下蹲、弹射，跃起2.8843米，超越了索托马约尔1993年创造的2.45米人类立定跳高世界纪录。而在4月的北京亦庄人形机器人半程马拉松上，荣耀机器人闪电以50分26秒完赛，同样打破了人类半马世界纪录。

一年时间，人形机器人百米成绩从21.50秒压缩到9.32秒，压缩了56.7%。这种指数级跃迁让路透社、美联社、英国《卫报》、法新社等外媒同步报道。《卫报》的标题直指核心：这场盛会显示出中国在高端机器人与产业链领域取得了飞速进展。

01.

2056台机器人背后的产业坐标系

51个项目、1301场比赛、来自六大洲16个国家的666支队伍、2056台机器人同台竞技。队伍数量较首届增长138%，机器人数量翻了两番。竞技赛从26项扩容至51项，其中竞技赛30项、场景赛21项。比赛场次从487场增至1301场。场景赛从6项增加至21项，覆盖工业、酒店、家庭、物流、应急救援等九大真实场景。

赛项背后，藏着中国机器人产业链崛起的信号。北京市经信局局长姜广智在发布会上就提到，“赛场上每多跳远1厘米、每多举起1公斤，都是工程师们对关节电机、减速器不断优化设计、精密加工、测试验证的结果，就是靠着一步一步的精进，推动人形机器人的极限技术能力不断实现新突破。”

赛事主办方更是提出了一个更直接的产业逻辑：“得了奖牌就拿订单，出了赛场就进现场”。以赛定标、以标促产，这是中国机器人产业走向规模化部署的一次大练兵。

而在这些突破性成绩的背后，力觉感知是那条隐秘而关键的底层链路。本届运动会多项竞技赛取消人工遥控，全程全自主运行，真正考验人形机器人大模型感知环境、独立决策的综合实力。而机器人大讲堂参与共建的场景赛，全自主方式完成最终分数权重系数为1；以遥控方式完成系数仅为0.5。自主化要求的提升，意味着对力觉感知的依赖度同步提升，因为没有精准的力反馈，本质上就没有真正的自主控制。

坤维科技作为本届运动会“官方唯一指定力控技术服务方”，以覆盖“末端六维力感知+关节扭矩传感+运动生物力台”的全栈力控能力，就为这场“体育+艺术+应用”全维度赛事提供了底层技术支撑。

02.

赛场上的机器人传感器用在哪？

坤维科技的传感器到底用在了哪些赛项？机器人大讲堂了解到，赛场上的一台人形机器人至少需要3到6颗力传感器。因为没有力觉反馈，机器人无法完成柔顺抓取、无法保持双足平衡、无法实现人机安全交互。而六维力传感器是机器人保持稳定性的核心。

例如在运动会赛场上，六维力传感器的价值贯穿始终。百米与跳远赛道上，机器人起跑爆发力监测、腾空姿态调整、落地瞬间数倍于体重的冲击载荷检测，而坤维的HRS65-ET脚踝传感器厚度仅10mm，这就能有效避免高速运动中“崴脚”风险。机器人运动每一步落地时，传感器以毫秒级响应捕捉地面反作用力，Fx、Fy、Fz三轴力的实时数据流回传至控制系统，每一毫秒都在调整足底姿态以维持动态平衡。

而在例如举重等新兴项目中，机器人需要完成抓举、挺举等动作，传感器需要实时监测上肢发力曲线，判断动作是否平稳、发力是否充分，帮助控制系统在极限载荷下做出精准判断。在投壶项目中，这种源于中国传统射礼，考验精准力控和感知水平，需要传感器提供毫牛级力控精度，让机器人的手臂拥有“手感”，精确感知投掷瞬间的发力变化。

在拔河项目中，多台机器人足底与地面的摩擦力需要多传感器合力协同监测，为战术调整提供实时数据依据。在乒乓球赛场上，球拍击球瞬间的力反馈需在毫秒级内完成采集与回传，传感器需要高采样频率精准捕捉每一次击球的瞬时力变化，实现精准回球与旋转控制。

目前，坤维的传感器已经基本满足上述功能需求，以坤维HPS超高性能系列为例，其采用自研钛合金弹性体，采样速率最高达30kHz，每秒可采集3万个数据点，捕捉每一次冲击的毫秒级瞬态变化。直径覆盖36mm至200mm，量程覆盖30N至10KN。厚度最低仅10mm，为手腕、脚踝等极度狭小的安装空间提供了集成可能。

机器人大讲堂了解到，HRS人形专用系列已批量配套优必选、智元、银河通用、小米等头部人形机器人企业。一位整机厂商技术负责人的评价很干脆：“坤维人形专用传感器的轻量化设计、低串扰表现，完美适配双足机器人狭小安装空间，批量供货后的一致性稳定性，已经能够替代进口高端型号。”

03.

从末端感知到全身分布式力控的进化

六维力传感器解决的是机器人的末端力觉感知，也就是“手”和“脚”的问题。但一台完整的人形机器人，还需要知道每一个关节“用了多大力”。关节扭矩传感器就是这个角色。

2023年起，坤维将六维力传感器领域积累的核心技术延伸至关节扭矩传感器领域，深度参与国内外头部关节模组厂商和人形机器人本体厂商的方案制定，已成功交付百余款适配不同关节模组方案的扭矩传感器产品。自2026年起，相关产品已进入大批量交付阶段。

产品层面的技术参数同样硬核。坤维关节扭矩传感器专为机器人一体化关节研发，采用中空轴或法兰式结构，直径覆盖34mm至146mm，量程覆盖3N·m至545N·m。代表型号重复性精度达0.1%FS，综合精度优于0.15%FS，零点温漂≤0.05%FS/10℃，也就是在10℃的温度变化范围内，零位漂移不超过满量程的万分之五，系统可感知0.03%FS级别的微小力矩变化。全系标配IP65防护，部分型号可达IP67，安全过载200%FS，极限过载300%FS，这意味着关节扭矩传感器完全可以承受奔跑、跳跃、对抗时产生的瞬时冲击力。

坤维之所以能做到这点，突破在于集成化设计。传统分体式扭矩传感器需要独立的信号调理模块，占用关节大量内部空间。坤维的方案将高精度应变计、温度补偿电路及数字转换器集成于传感器本体，大幅简化关节内部布线。部分型号支持RS485或CANFD数字信号直接输出，信号延迟降至毫秒级。

机器人大讲堂此前从行业集成商听到的评价是：“传统分体式扭矩传感会占用关节大量内部空间，加剧整机轻量化设计难度，而坤维集成式方案有效解决这一痛点。关节扭矩+末端六维力的全身感知组合，是实现全身柔顺控制的最优国产方案之一。”

这套组合的价值，在运动会高强度对抗项目中得到了充分验证。百米9.32秒的冲刺，要求髋、膝、踝三大关节在每一步落地时完成力矩的精准输出与回收，关节扭矩传感器实时监测每个关节的力矩曲线，确保爆发力最大化同时避免关节过载。跳远2.8843米，机器人在起跳瞬间需在不足0.2秒内完成从下蹲到弹射的全部发力过程，这就需要关节扭矩传感器以毫秒级响应捕捉髋关节伸展力矩、膝关节爆发力矩、踝关节蹬伸力矩的同步峰值，六维力传感器同时记录足底反作用力的合力方向与大小，两者协同确保起跳角度与力量的最优匹配。

举重、拔河这些高强度对抗项目，每一个动作也都是对“关节+末端”全链路力觉感知的极限测试，没有这套感知系统，机器人无法在爆发瞬间完成精准的力控输出，也无法在对抗中维持身体平衡。

04.

赛场判罚也能用？

如果说六维力传感器和关节扭矩传感器是机器人的“体内神经”，那么三维测力台就是给这些神经做“体检”和“记录”的设备。

三维测力台依托嵌入式多维力传感器阵列，可实时采集机器人足端与地面交互过程中的三轴地面反作用力（Fx、Fy、Fz）及三轴力矩，并据此解析落地冲击力、步态周期等关键参数。

坤维自主研发的便携式/固定式高精度三维测力台拥有多种型号。以KWFP6050-5K为例，测力台表面积600mm×500mm，厚度50mm，串扰0.5%FS。KWF9060-10K型号测力台表面积900mm×600mm，每通道温度漂移低至50ppm/℃。三维联合同步加载检测下串扰为0.5%FS，线性度与迟滞性均为±0.3%FS。部分型号量程达25000N（Fz），过载能力300%。采样分辨率达24Bit，采样频率最高2400Hz，这意味着传感器可以将满量程的力信号切分成超过1600万个刻度，捕捉极其细微的力变化。

设备可与光学动作捕捉系统同步联动，完成运动学-动力学融合测试，光学系统捕捉“位置与姿态”，测力台记录“力与力矩”，两者融合才能完整还原一个运动过程的全部物理参数。

在运动会场景中，三维测力台的价值直接体现在判罚环节。举重项目采用3名专业裁判联合亮灯裁决，判罚分为动作有效性、计时犯规、资格违规、成绩判定四大标准。跳远项目对起跳前机器人的动作要求更加明确。三维测力台可实时记录起跳蹬伸阶段的合力峰值、冲量与功率输出，同步捕捉腾空高度、腾空时间及落地冲击等关键参数。这些数据为裁判提供客观的量化判定依据，机器人是否在起跳前违规改变了姿态？举重过程中是否存在“中途停顿”？力台上的实时力曲线就是最直接的证据。

但三维测力台的意义远不止于赛场判罚。它是足式机器人、人形机器人动力学性能测试的核心精密设备。在科研与教学场景中，设备可应用于生物力学、体育科研、运动康复、人机功效等领域。最高采样频率1000Hz，垂直力测量达10000N，精度±0.2%。系统支持1000Hz超高频采样与三维力学解析，覆盖运动表现评估、康复医疗、体能训练及科研领域，提供从数据采集到动态报告的全链路解决方案。这正是坤维布局运动生物力台产品线的逻辑，将航天级力觉传感技术从工业场景延伸至体育科研、运动康复、人机功效等更广阔的领域。

05.

从卡脖子到定标准，中国传感器如何铸就？

中国的传感器产业经历了长期的积累，如今在人形机器人的推动下才实现厚积薄发。此前高端多维力传感市场长期被海外品牌垄断，设备售价高、定制周期长、本地化服务薄弱。2025年，以坤维等品牌为主的国内内资力传感器厂商，整体市场份额首次实现对海外品牌的反超，而人形机器人就贡献超过30%的增量。

这一市场地位建立在实打实的技术参数之上。例如坤维六维力传感器采用应变电测原理与航天级标定工艺，独创“结构解耦+算法解耦”双路径核心技术，从底层结构与数据算法同步抑制维间串扰误差。产品重复性精度优于0.1%FS，准度（含串扰）优于0.3%FS，这意味着在100N的满量程测试中，传感器每次测量的偏差不超过0.1N，六轴之间的相互干扰被控制在0.3%以内。串扰控制精度是行业平均水平的6到8倍。

坤维还建有国内民营企业唯一的六维联合标校实验室，通过模拟真实使用场景的六维联合加载标定技术，经数千项网络参数迭代优化，使产品首次质检合格率达到99%以上。公司规划于2026年底建成12万台规模六维力传感器智能自动化产线。

在标准层面，坤维也是国家标准GB/T 43199-2023《机器人多维力/力矩传感器检测规范》主笔起草单位。从参与制定行业规则到主导标准制定，这是一条从“追赶”到“定义”的路径。然而，在性价比方面，坤维产品价格仅为海外品牌的三分之一到五分之一，这也使得今年运动会上，更多中国人形机器人开始更多采用传感器，运动表现较上届大幅提升。

06.

结语：新的产业坐标正在诞生

冰丝带赛场上演的一切，表面上是一场机器人之间的竞技，深层则是一场供应链的集体路演。

百米成绩从21.50秒到9.32秒，压缩的不是时间，是整个产业链从设计、仿真、制造到测试验证的循环周期。跳跃高度从实验室的踉跄到2.8843米，跨越的不是高度，是力觉感知从锦上添花到刚性需求的认知鸿沟。当一项技术在一年内将一项指标压缩56.7%，产业界看到的不是单一产品的胜利，而是一整条供应链正在以惊人的速度完成能力爬坡。

这不是某一个传感器厂商的功劳，也不是某一个整机企业的突破，这是一场系统性、结构性的产业能力溢出。力觉感知在其中的角色，恰如肌肉中的神经末梢。它不决定机器人跑多快，但决定了机器人能不能在过弯的过程中保持平衡；不决定机器人跳多高，但决定了落地瞬间的冲击力如何被吸收和缓冲；不决定机器人抓取什么，但决定了抓取动作是捏碎还是轻握。它不是主角，但所有主角的能力边界，都由它来划定。

2026年上半年，全球人形机器人出货量约19100台，同比增长近三倍。高盛预计2026年全球出货量达5.1万台，2027年升至7.6万台，2032年升至50.2万台。全球六维力传感器市场预计从2025年的8.2亿美元增长至2026年的11.7亿美元，同比增速42.7%，其中人形机器人关节模组需求正以年均210%的增速崛起，预计2026年需求量达18.9万套。中国具身智能市场规模已从2018年的约2133亿元增长至2026年预计的1.09万亿元。

在这个时间节点上，人形机器人产业正在经历从技术验证到批量落地的关键跨越。而力觉感知，是这个跨越中最无法绕开的底层能力。

展望未来，力觉感知，必然是这个产业从能跳到能举、从能跑到能干、从实验室到工厂和家庭的底层基础设施。坤维科技做的，就是为这条产业链的每一寸肌肉，装上神经末梢。