攻克触觉传感器卡脖子技术,港科大博士后为机器人装上超级触觉

2025年12月29日 08:00   南方财经全媒体集团   张伟泽

南方财经 21世纪经济报道记者 张伟泽 香港报道

当亿万观众为2025年春晚舞台上,宇树科技机器人整齐划一的舞步而惊叹时,戴盟(深圳)机器人科技有限公司的CEO段江哗,脑海中盘旋的却是另一个问题。

"看机器人跳舞,第一次很新鲜,第二次觉得很棒,但你最终会问,它到底能干什么?"这位"极客"年轻创业者,在接受专访时一语道破:喧嚣背后,人形机器人产业最真实也最急迫的焦虑:如何从"能跑会跳"的表演者,进化为"能干活"的劳动者?

因此,在几乎所有人都将目光投向打造更聪明的"大脑"和更矫健的"双腿"时,段江哗和他的戴盟机器人,从一开始就确立了截然不同的战略:专攻那块最难啃的硬骨头——触觉。

专注上游的"逆向"选择

"我认为当下标榜自己做本体,已经不能给公司带来更高的价值了。"段江哗说。

这一判断,源于他在香港科技大学的技术积累。师从机器人研究院创始院长王煜教授,段江哗早在2016年便一头扎进了机器人操作的世界。 王煜自上世纪80年代出国时就开始从事机器人操作研究,至今已有近40年的技术沉淀。

段江哗发现,当机器人需要与物理世界交互,从"看见"走向"操作" 时,触觉的缺失是一个致命的瓶颈,要让机器人真正进入物理世界,完成精细操作,仅靠"看"是不够的。

"就像人类一样,如果只有视觉而没有触觉,很多任务都将难以完成。例如,当我们用钥匙开门时,钥匙插入锁孔的过程常常被遮挡而无法看见。但手能够清晰感知钥匙与锁孔接触时传来的微小力反馈——即切向力,从而持续调整手的姿态,最终顺利插入。如果仅依靠视觉,机器人很难完成这类需要“盲操作”的任务。"段江哗指出。

机器人的触觉感知,是时下最前沿的技术,也是中国技术领域此前尚未攻克的难关。

2018年,《科技日报》持续三个月推出系列文章,报道梳理了制约中国工业发展的35项“卡脖子”技术。触觉传感器就是其中一项,在当时,中国几乎没有传感器制造商进行触觉传感器的生产。

根据中科院的评估,触觉传感器作为工业机器人的核心部件,其精确、稳定的严苛要求,拦住了我国大部分企业向这一领域迈进的步伐。

为突破技术壁垒,王煜与段江哗转向了差异化的技术路线,创造性地提出了单色光视触觉传感器的技术路线。

将技术从实验室推向实际应用,商业化是关键环节。段江哗回忆,他当时看到了一个前景广阔但尚待开拓的领域。他认为,与其加入他人团队并耗费精力去说服,不如自己主导,将研究成果付诸实践。

这种主导意识,他从小便已萌芽。出生于商人家庭,他一直是“孩子王”,对商业逻辑也仿佛有着与生俱来的敏锐。

2021年底,段江哗携手导师及几位师兄弟,在深圳创立戴盟机器人。深圳完备的供应链生态,为他们将实验室技术转化为产品提供了条件。"视触觉传感器所需的LED、感光模组、硅胶材料等定制化零部件,在深圳及周边都能便捷地找到配套。"段江哗表示。

截至目前,戴盟机器人已连续完成4轮融资,累计金额达数亿元,刷新触觉传感领域天使轮融资纪录。

一场关于"光"的革命

人手为何如此灵巧?因为它不仅能感知力的大小,还能感知摩擦、纹理、软硬、位置等极其复杂的多维信息。人类手指的指腹,在每平方厘米的面积上分布着约2500个感知单元,能够同时感知12个维度的触觉信息——包括三个方向的正压力、切向力和旋转力矩,以及物体的硬度、摩擦系数、表面纹理和接触位置等。

传统的电容式、电阻式或电磁式压力传感器,往往只能感知一到三个维度的力,在模拟这种复杂感知时捉襟见肘。更重要的是,触觉是一种难以描述和共享的感知。"我摸到一个东西的感觉,很难用数字精确地告诉你,但图像可以。"段江哗解释道。

这个洞察,指向了一条全新的技术路径:用"光"来表征触觉。这一方向最早由麻省理工学院(MIT)计算机科学与人工智能实验室的Edward Adelson教授团队在2009年开创,他们提出的GelSight技术,通过在弹性体表面涂覆反光涂层,利用RGB三色光照射,再用摄像头捕捉形变后的图像,从而实现高分辨率的触觉感知。

这项技术后来被MIT的Alberto Rodriguez教授团队进一步发展,应用于机器人灵巧操作领域,并成为全球视触觉传感器的标杆。

然而,GelSight的三色光方案也存在局限:复杂的光学系统增加了传感器的体积和成本,且在某些场景下容易受到环境光干扰。

戴盟团队在深入研究后,决定另辟蹊径,开发基于单色光原理的全新技术路线。如果说MIT的技术是用RGB三原色来"绘画"触觉,那么戴盟的方案更像是用黑白摄影,通过捕捉单一波长光线的细微变化,结合创新的触觉编码算法,来"复现"触觉的丰富层次。

这项原创技术不仅绕过了MIT的专利壁垒,更带来了颠覆性的性能提升。戴盟的DM-Tac W视触觉传感器,在仅有指甲盖大小的面积上,集成了高达4万个感知单元,是人手的数十倍, 是传统阵列式传感器的数百倍。其采集频率超过800Hz,实现了瞬时响应无时延。

从成本突破到生态构建

"我们不仅解决了'卡脖子'的技术难题,更重要的是,我们定义了一种可描述、可共享的触觉数据格式。"段江哗强调。

基于这项核心技术,戴盟推出了一系列即插即用的标准化产品,包括DM-Tac W 系列传感器、DM-Hand1五指灵巧手和DM-EXton数据采集系统,为行业提供了"感知-操作-学习"的全链路解决方案。

其中,DM-Hand1是一种模仿人类手部结构的新型末端执行器,具有12个自由度,其中主动自由度有6个,结合力位混合控制算法,可以模拟人手实现精准的抓取操作,识别拿取物体的软硬度、表面质感等,可以做到更精细的抓取操作。

在工业场景中,无论技术由多么先进,想要大规模应用,都需要成本降低到一个临界点。

此前一个发布会上,全国人大代表,小鹏汽车董事长何小鹏曾表示,相比于大腿、膝关节等其他部位,人形机器人目前最棘手的在于“灵巧手”。“我们一开始设想是让机器人去工厂打螺丝,但经过一年多的尝试发现,在硬件中,手的成本非常高。目前行业内的‘灵巧手’使用寿命大约只有6到8个月,而造价却高达约8000美元。”何小鹏指出。

对此,段江哗指出,传感器要实现大规模商业化,关键在于平衡性能、成本与可靠性。从产业落地角度看,当传感器价格降至千元乃至百元级别,且使用寿命超过500万次时,终端应用的部署与维护成本将大幅降低,从而推动其在机器人、智能制造等领域的普及步入关键临界点。

针对业内所关注的成本问题,戴盟将其新推出的DM-Tac传感器的入门版本价格设置在1299元 起,这一价格远低于国际同类方案数千元的市场价。目前视触觉传感器领域,国际主流产品均价 6000-7000 元,国内厂商产品均价2000-3000 元。

段江哗强调,单色光传感技术具有降低硬件成本与简化生产的双重优势。戴盟目前是全球首家实现视触觉传感器万片级规模化出货的企业,随着产品量产规模的扩大,规模效应可以进一步释放,驱动成本持续下降。

而对于使用寿命问题,以戴盟的视触觉传感器DM-Tac W为例,该传感器通过了 500 万次极限按压测试和严苛的温升测试,展现了其在复杂环境中的稳定性与耐用性。

截至目前,戴盟产品已实现批量交付,累计获得国内外订单数千片,覆盖全球客户数百家,主要包括工业制造企业(如3C电子领域)、国内外具身智能头部企业,以及多家科研机构与高等院校。

在传感器之外,戴盟也在积极探索VTLA (视觉-触觉-语言-动作)具身操作大模型Daimon One,在机器人传统的VLA模型上融入触觉感知(Tactile)。

据段江哗介绍,戴盟目前出货量最大、最核心的产品是触觉模组;若以金额计算,占比最高的则是解决方案。目前,已有多家上市公司及头部本体企业采用了其基于VTLA打造的全链路工具,其中部分企业已从“使用者”转变为深度参与生态建设的合作伙伴。

当前,在应用层面,VTLA 已经在一些结构化但具备真实不确定性的场景中开始试验和落地,比如工厂自动化、实验室自动化等。

然而在推广VTLA解决方案时,戴盟也遇到一些困难。段江哗指出,这些难点并不完全在于技术本身,而在于行业普遍更依赖视觉方案来应对问题,市场对“触觉能带来何种价值”的认知仍较为滞后。因此,戴盟选择主动引领市场方向,而非被动等待变化。

段江哗指出,这一进程并非一蹴而就,但从当前发展节奏来看,VTLA正从一项前沿探索,逐步转变为可被产业真正吸收与复制的底层能力。


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