给一个压力 ， 还一个电信号 。 触觉传感器的简单转变就能让真实世界以“二进制”的方式传给机器人 。
“一点点压力就能产生匹配的电流 。 ”在加了形容词后 ， 这个转变困难了一些 ， 西北工业大学副教授杨鹏飞解释 ， 要灵敏地捕捉到“一点点”的输入 ， 并给出严格匹配的输出 。
“需要稳定、精确的输出 ， 并且消除不同‘维’间的耦合干扰 。 ”东南大学教授宋爱国的进一步阐释意味着这种转变难上加难 。
这个信号转变的稳定实现 ， 让巴掌大小的日本阵列式产品即便卖到10万元 ， 也能在科研和产业市场占尽先机 。 “靠进口”是科技日报采访人员日前多方调查该产品消费者的一致答案 。
行业内 ， 工艺不过关
精确、稳定的严苛要求 ， 拦住了我国大部分企业向触觉传感器迈进的步伐 ， 目前国内传感器企业大多从事气体、温度等类型传感器的生产 。 在一个有着100多家企业的行业中 ， 几乎没有传感器制造商进行触觉传感器的生产 。
“我们曾委托深圳的一家企业制作阵列式触觉传感器 ， 但因为工艺不过关 ， 产品的一致性比较差 ， 传感器阵列中点与点的性能无法做到一样 。 ”宋爱国的经历可能并不是个例 。
“我们的大部分关键零部件都是国外进口 。 ”国内某知名机器人制造企业负责人表示 ， 包括触觉传感器、减速器在内的国内产品 ， 在稳定性、一致性方面不太过关 。
“传感器用国外进口的 。 ”杨鹏飞所在的生命科学院 ， 通过对骨骼等的研究进行仿生机器的生产 ， 以用于航天或工业辅助用途 。 “这些仿生机器会在很严苛的环境下工作 ， 对零部件的要求很高 。 ”
可见 ， 对卖方而言 ， 工艺门槛太高；对买方而言 ， 国产货没有保障 。 “一个向左、一个向右”的局面 ， 形成了依赖进口、内生乏力的恶性循环 。
行业外 ， 材料不够纯
除了生产工艺 ， 材料纯度也是从实验室到工业生产的“扼咽之处” 。
“导电橡胶、导电塑料、碳纳米管、石墨烯等都是可用作触觉传感器的材料 。 ”宋爱国说 ， 国内的材料质量、生产水平并不稳定 ， “石墨烯的生产应该还可以 ， 但是用石墨烯制作传感器的技术还不成熟” 。
为了获得高品质的材料 ， 宋爱国实验室会自己用导电膏制作符合标准的导电橡胶 。 导电橡胶通过将玻璃镀银、铝镀银、银等众多导电颗粒均匀分布在硅橡胶中制成 。 挤压可以让导电颗粒相互连接 ， 从而产生电流 。 分布越均匀 ， 电流产生与压力的关系越有规律 。
技术复杂 ， 另一道坎
日渐复杂的技术也让国产产品落得越来越远 。
一片巴掌大小的日本阵列式传感器售价10万元 ， 并能保持严格的均一、稳定性 。 而国内产品多为一点式的 ， 一般100元一个 。
宋爱国介绍 ， 日本阵列式传感器能在10厘米×10厘米大小的基质中分布100个敏感元件 ， 由于衬底柔软 ， 对不同方向力的计算以及力之间耦合干扰的消除使得敏感元件越多、相互之间的距离越短 ， 越难做到准确地输出 。 日本在产业化方面较为领先 ， 其他国家大多处于实验室阶段 。
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