最近幾年，隨著人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，能讓機(jī)器人擁有“觸覺(jué)”的“電子皮膚”產(chǎn)業(yè)發(fā)展也進(jìn)入快車(chē)道。在湖北武漢，一家生產(chǎn)“電子皮膚”的企業(yè)，在發(fā)展中實(shí)現(xiàn)了從追趕到領(lǐng)跑的逆襲之路。他們是怎么做到的？
我嘗試拿起一塊又滑又軟的豆腐 ，但都會(huì)把豆腐捏破，而這只靈巧手不僅可以拿起豆腐，豆腐上幾乎不留痕跡。
武漢華威科智能技術(shù)有限公司產(chǎn)品總監(jiān) 丁小天：靈巧手搭載的電子皮膚，一平方厘米里面集成了近100個(gè)觸覺(jué)點(diǎn)，通過(guò)壓力的控制，使豆腐不會(huì)被抓碎。
“電子皮膚”能感受壓力、溫度等各種外界變化，讓人形機(jī)器人擁有了“觸覺(jué)”。 企業(yè)負(fù)責(zé)人告訴記者，如今市場(chǎng)需求激增，他們的產(chǎn)品供不應(yīng)求。但在3年前，這還是門(mén)“虧本買(mǎi)賣(mài)”。
武漢華威科智能技術(shù)有限公司首席執(zhí)行官 朱曉輝：當(dāng)時(shí)一個(gè)客戶(hù)提出來(lái)，他們想實(shí)現(xiàn)機(jī)器人交互過(guò)程的觸覺(jué)傳感器，給了50萬(wàn)，后來(lái)事實(shí)證明虧得一塌糊涂，投入很大。
企業(yè)科研負(fù)責(zé)人告訴記者，原以為兩個(gè)月時(shí)間、50萬(wàn)元就能搞出來(lái)，沒(méi)想到這卻是一條“沒(méi)人走過(guò)的路”。“無(wú)材料、無(wú)裝備、無(wú)標(biāo)準(zhǔn)”，這是他們面臨的最大困境。5個(gè)人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)擴(kuò)展到50人，專(zhuān)業(yè)從柔性傳感，擴(kuò)展到材料、工藝等各個(gè)領(lǐng)域。客戶(hù)投的50萬(wàn)元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能覆蓋研發(fā)成本，企業(yè)自己又投入200萬(wàn)元，兩年時(shí)間夜以繼日，終于“磕”出了既靈敏又耐用的“電子皮膚”。但就是這個(gè)冒著虧損風(fēng)險(xiǎn)“死磕”出來(lái)的樣品，為企業(yè)打開(kāi)了新的空間。
武漢華威科智能技術(shù)有限公司產(chǎn)品總監(jiān) 丁小天：最開(kāi)始的一代，只能感覺(jué)到10克重量的砝碼，最新的一代已經(jīng)能夠感覺(jué)到1克的重量了，并且能夠通過(guò)100萬(wàn)次的按壓測(cè)試。
眼下，企業(yè)還在向著更難的技術(shù)挑戰(zhàn)。
夜已經(jīng)深了，丁小天卻迎來(lái)了一位特殊的同事——華中科技大學(xué)教授李敏。
丁小天告訴記者，他們的團(tuán)隊(duì)是個(gè)“混編隊(duì)伍”。遇到行業(yè)前沿問(wèn)題時(shí)，團(tuán)隊(duì)經(jīng)常全網(wǎng)查論文，尋找領(lǐng)域內(nèi)的專(zhuān)家，就這樣，大學(xué)教授和學(xué)生也加入了他們的研發(fā)。在企業(yè)里，有半層樓都是專(zhuān)為學(xué)者設(shè)立的辦公室和實(shí)驗(yàn)室。李敏桌上的這個(gè)課題，就來(lái)自和企業(yè)共同研發(fā)時(shí)遇到的技術(shù)難點(diǎn)。
華中科技大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院教授 李敏：以前不管是發(fā)了文章，還是發(fā)了專(zhuān)利，發(fā)完之后其實(shí)就很少用，我們希望我們做的東西能夠真正地運(yùn)用到產(chǎn)業(yè)界里面去。我們這種新的產(chǎn)學(xué)研的模式，能夠幫我們了解到整個(gè)客戶(hù)的需求和產(chǎn)業(yè)的痛點(diǎn)，這樣的話(huà)就更能夠使我們的工作服務(wù)到整個(gè)業(yè)界?！?strong> 從樣品到產(chǎn)品電子皮膚“打印機(jī)”成關(guān)鍵
用了兩年，這塊能讓機(jī)器人捏起豆腐的“電子皮膚”終于闖過(guò)技術(shù)關(guān)。這時(shí)團(tuán)隊(duì)要面對(duì)一個(gè)更棘手的問(wèn)題——如何讓一片需要兩年打磨的“樣品”，變成能夠量產(chǎn)的“產(chǎn)品”？
隨著行業(yè)需求的爆發(fā)，“電子皮膚”的訂單從每年兩百套增長(zhǎng)到每月兩百套。如何讓實(shí)驗(yàn)室里的樣品，快速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)線上的產(chǎn)品？
秘訣是車(chē)間里這一臺(tái)臺(tái)“打印機(jī)”。記者看到，精密的“電子皮膚”竟然是被“打印”出來(lái)的，一卷空白材料進(jìn)入設(shè)備，出來(lái)時(shí)已變成一卷布滿(mǎn)傳感器陣列的“電子皮膚”。
武漢華威科智能技術(shù)有限公司首席執(zhí)行官 朱曉輝：我們現(xiàn)在采取的工藝叫卷到卷的全印刷來(lái)生產(chǎn)電子皮膚。
一臺(tái)臺(tái)電子皮膚“打印機(jī)”的背后，是一個(gè)從追趕到引領(lǐng)的故事。這個(gè)以生產(chǎn)柔性射頻電子標(biāo)簽起家的企業(yè)，曾經(jīng)花了10年攻克這種裝備的生產(chǎn)技術(shù)。
2013年，企業(yè)自主制造出了能夠貼裝的卷對(duì)卷裝備。2024年，新產(chǎn)品“電子皮膚”遇到量產(chǎn)難題后，企業(yè)讓原本只能“貼裝”的裝備實(shí)現(xiàn)了“連續(xù)印刷”功能，在全球率先用“連續(xù)打印”的方式生產(chǎn)“電子皮膚”。而此時(shí)，國(guó)際上還很少有類(lèi)似的生產(chǎn)方式。企業(yè)負(fù)責(zé)人介紹，他們還專(zhuān)門(mén)研制了系列化的電子墨水材料。
沒(méi)有“墨水”，自己研發(fā)，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)，自己制定。如今，企業(yè)已經(jīng)擁有知識(shí)產(chǎn)權(quán)100余項(xiàng)，參與8項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定。記者發(fā)現(xiàn)，在企業(yè)辦公室的玻璃上，寫(xiě)滿(mǎn)了他們的想法和討論，這支團(tuán)隊(duì)，用“敢想敢干”的精神把一個(gè)想法變成了量產(chǎn)現(xiàn)實(shí)。 機(jī)器人指尖到風(fēng)機(jī)葉片電子皮膚跨界破局
在調(diào)研中記者了解到，這塊用在機(jī)器人指尖的電子皮膚，竟然還用在了風(fēng)機(jī)葉片上。這場(chǎng)跨界合作的背后有怎樣的故事？
帶著好奇，記者跟著企業(yè)的工程師來(lái)到了湖北黃龍山風(fēng)電場(chǎng)。記者看到，企業(yè)生產(chǎn)的“電子皮膚”貼在了風(fēng)機(jī)外側(cè)，用來(lái)檢測(cè)覆冰情況。
中國(guó)三峽武漢科創(chuàng)園工業(yè)控制系統(tǒng)科技創(chuàng)新中心工程師 何立夫：傳感器直接貼到葉片的表面，就能夠檢測(cè)到上面的冰厚度的變化，這樣就能夠指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)維人員，及時(shí)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，減少覆冰停機(jī)時(shí)長(zhǎng)，減少發(fā)電量的損失。
覆冰，一直是風(fēng)機(jī)運(yùn)營(yíng)的痛點(diǎn)。冰層會(huì)導(dǎo)致發(fā)電效率降低，人工巡檢則存在危險(xiǎn)。而高靈敏度且柔韌耐磨的 “電子皮膚”，既能緊密貼合風(fēng)機(jī)曲面，又能實(shí)時(shí)精準(zhǔn)檢測(cè)覆冰狀態(tài)。企業(yè)發(fā)現(xiàn)這一應(yīng)用場(chǎng)景后，與黃龍山風(fēng)電場(chǎng)迅速達(dá)成合作，如今，這款電子皮膚正陸續(xù)應(yīng)用于更多風(fēng)機(jī)。
更廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景，其實(shí)來(lái)源于企業(yè)“研究未來(lái)”的成本之困。企業(yè)負(fù)責(zé)人朱曉輝告訴記者，“電子皮膚”仍是一個(gè)新興的領(lǐng)域，目前在人形機(jī)器人上的需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能覆蓋研發(fā)的支出。為此，企業(yè)在研發(fā)出新產(chǎn)品后，沒(méi)有局限在機(jī)器人領(lǐng)域，而是主動(dòng)跨界，尋找成熟的落地場(chǎng)景。如今，企業(yè)的“電子皮膚”還被用在汽車(chē)產(chǎn)線和醫(yī)療領(lǐng)域，讓研發(fā)投入通過(guò)多場(chǎng)景變現(xiàn)形成良性循環(huán)。
武漢華威科智能技術(shù)有限公司首席執(zhí)行官 朱曉輝：從一個(gè)產(chǎn)業(yè)化的角度來(lái)講，當(dāng)前還是剛剛開(kāi)始，但是我們把創(chuàng)新的技術(shù)跟風(fēng)電結(jié)合、跟汽車(chē)結(jié)合，我們可以實(shí)現(xiàn)迅速放量。這樣能夠把技術(shù)進(jìn)一步催熟，同時(shí)產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益反哺到研發(fā)，可以實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)。
