傳感新品

【浙江大學(xué)：研究一種用于非接觸-接觸雙模式人機(jī)交互的高靈敏柔性電容傳感器】

人機(jī)交互已被廣泛應(yīng)用于機(jī)器人控制和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)/虛擬現(xiàn)實(shí)等多個(gè)領(lǐng)域。然而，目前的人機(jī)交互主要基于單一交互模式，需要佩戴笨重的設(shè)備或與界面保持物理接觸，導(dǎo)致交互效率和智能化程度有限。基于以上情況，浙江大學(xué)機(jī)械306實(shí)驗(yàn)室劉瑋杰博士生提出了一種新型柔性雙模式電容傳感器，可實(shí)現(xiàn)非接觸距離與接觸壓力的復(fù)合傳感，并應(yīng)用到人機(jī)交互接口中實(shí)現(xiàn)了無觸摸與觸摸雙模式人機(jī)交互。

傳感器的結(jié)構(gòu)如圖1所示，它由三層組成：頂層和底層是帶有迷宮式銅電極的PET，頂層和底層電極之間夾著一層硅橡膠電介質(zhì)層，具有多孔-截?cái)嘟鹱炙p層微結(jié)構(gòu)。傳感器分為12個(gè)傳感單元，每個(gè)傳感器單元由一對互補(bǔ)的迷宮電極和一個(gè)多孔-截頂金字塔分層電介質(zhì)組成。通過將電極設(shè)計(jì)成方形迷宮結(jié)構(gòu)加強(qiáng)邊緣電場，從而提高近距離感知性能。多孔-截?cái)嘟鹱炙謱与娊橘|(zhì)層的設(shè)計(jì)旨在通過分層變形來改善硅橡膠的變形能力，從而提高壓力傳感性能。

圖1 柔性雙模電容傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖

接近傳感的原理為：上下電極構(gòu)成一個(gè)電容雙極板，當(dāng)外部物體尚未接觸傳感器時(shí)，傳感器通過電極激發(fā)的邊緣電場檢測外部物體的接近。當(dāng)外部物體接近時(shí)，傳感器激發(fā)的邊緣電場會減弱。對于導(dǎo)電物體，原始邊緣電場的減弱主要?dú)w因于靜電感應(yīng)產(chǎn)生的感應(yīng)電荷，絕緣物體則主要通過極化效應(yīng)削弱邊緣電場。壓力傳感的原理為：當(dāng)物體開始對傳感器施加壓力時(shí)，介電層開始變形，傳感器內(nèi)部的電場將發(fā)生變化。如圖2(d)所示，在低壓范圍內(nèi)，由于楊氏模量較低，多孔結(jié)構(gòu)會迅速變形。內(nèi)部孔隙受到擠壓，上下電極之間的距離減小，同時(shí)介電層的介電常數(shù)也會因空氣受到擠壓而增大。這兩者都會使傳感器的電容增大。由于多孔結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分散，截頂金字塔形結(jié)構(gòu)在這一階段的變形不明顯。因此，電容的變化主要是由多孔結(jié)構(gòu)的變形造成的。在高壓范圍內(nèi)，內(nèi)部孔隙被充分壓縮，多孔結(jié)構(gòu)可以看作是一個(gè)向下的固體，進(jìn)一步擠壓截頂金字塔形結(jié)構(gòu)。截頂金字塔形結(jié)構(gòu)的變形導(dǎo)致上下電極之間的距離縮短，從而使電容繼續(xù)增加。

圖2 柔性雙模電容傳感器的工作原理與仿真分析

所提出的雙模傳感器具有很高的傳感性能，對人手的非接觸距離檢測范圍可達(dá)110mm，對不同接近速度的物體也能很好的區(qū)別檢測，且具備良好的信號穩(wěn)定性。壓力檢測范圍為0至200KPa，具有兩段線性靈敏度，最大靈敏度為0.464% kPa-1。此外，該傳感器還能有效區(qū)分近距離信號和觸覺信號，并具有出色的信號穩(wěn)定性、可重復(fù)性和準(zhǔn)確識別手勢動(dòng)作的能力。

圖3 柔性雙模電容傳感器的性能測試結(jié)果

為了驗(yàn)證我們開發(fā)的雙模傳感器在人機(jī)交互中的潛在應(yīng)用，我們進(jìn)行了機(jī)器人交互實(shí)驗(yàn)。如圖4(a)和圖4(b)所示，我們搭建了一個(gè)人機(jī)交互平臺。傳感器通過FPC連接到采集電路。MCU通過控制模擬開關(guān)選擇傳感器單元。選定傳感器單元的行電極和列電極隨后連接到AD7153 CDC芯片，該芯片通過在方波激勵(lì)期間連續(xù)采樣通過傳感器的電荷來收集電容數(shù)據(jù)。然后通過USB將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂茩C(jī)械臂的計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)識別交互動(dòng)作，然后通過 RS232將控制命令傳輸給機(jī)械臂和機(jī)械手。

圖4 雙模式人機(jī)交互系統(tǒng)搭建示意圖

如圖5所示，手指在傳感器上方依次經(jīng)過傳感器單元1-單元4-單元8-單元11，在時(shí)域中得到相應(yīng)的序列--單元1減小0.38pF，單元4減小0.31pF，單元8減小0.39pF，單元11減小0.45pF。機(jī)械臂能實(shí)時(shí)接收繞Y軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)指令并完成操作。除了非接觸式交互，傳感器還能很好地實(shí)現(xiàn)接觸式交互，手指與不同的傳感器單元接觸，可依次實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的抓取和釋放，以及機(jī)械臂在Z軸上的下降。傳感器還能連續(xù)實(shí)現(xiàn)一系列動(dòng)作的感知，并能在非接觸式和接觸式交互之間無縫切換。

圖5 非接觸-接觸雙模式人機(jī)交互示意圖

該傳感器的卓越性能不僅推動(dòng)了智能人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展，而且凸顯了其在未來人機(jī)界面應(yīng)用中的巨大潛力。通過無縫、準(zhǔn)確地檢測非觸摸和觸覺輸入，該傳感器可增強(qiáng)用戶的控制能力和直觀的交互體驗(yàn)。將這種傳感器集成到各種交互系統(tǒng)中大有可為，將為人機(jī)交互領(lǐng)域帶來新的機(jī)遇。

傳感動(dòng)態(tài)

【亮道智能完成新一輪融資，提升激光雷達(dá)關(guān)鍵技術(shù)】

日前，亮道智能宣布完成新一輪融資。本輪融資由招商局資本和亦莊國投聯(lián)合投資。所募集資金將用于激光雷達(dá)關(guān)鍵技術(shù)，新型感知功能和數(shù)據(jù)工具鏈以及各類落地場景基于 3D 感知數(shù)智化解決方案開發(fā)，進(jìn)一步夯實(shí)亮道智能感知系統(tǒng)軟硬件一體化核心競爭力。

自 2017 年在中德兩地成立以來，亮道智能一直專注于智能駕駛技術(shù)的創(chuàng)新與突破。亮道智能是技術(shù)領(lǐng)先的激光雷達(dá)系統(tǒng)供應(yīng)商，為行業(yè)客戶提供激光雷達(dá)感知系統(tǒng)，包括車規(guī)級感知硬件與功能開發(fā)，感知數(shù)據(jù)訓(xùn)練，智慧城市感知解決方案等。經(jīng)過六年多的全球化技術(shù)研發(fā)與實(shí)踐，已經(jīng)穩(wěn)步構(gòu)建起全棧感知系統(tǒng)服務(wù)能力。

相關(guān)信息顯示，亮道智能的產(chǎn)品線覆蓋激光雷達(dá)硬件與功能開發(fā)、感知數(shù)據(jù)訓(xùn)練、智慧城市解決方案等多個(gè)專業(yè)的技術(shù)領(lǐng)域，已為全球數(shù)十家市場領(lǐng)先的汽車主機(jī)制造商、一級供應(yīng)商和行業(yè)客戶提供了高質(zhì)量的產(chǎn)品與技術(shù)服務(wù)。

目前，亮道智能已與上汽集團(tuán)、長城汽車、長安汽車、大眾集團(tuán)、寶馬汽車、Magna、CARIAD、Deutsche Telekom、中國電信等國際知名企業(yè)建立了緊密合作關(guān)系。未來，亮道智能將繼續(xù)努力，用創(chuàng)新技術(shù)為客戶賦能，推動(dòng)更安全的智能駕駛功能場景落地。

在歐洲，亮道智能擁有一支近百人的汽車工程師團(tuán)隊(duì)，致力于智能駕駛功能的歐洲本地化開發(fā)與測試，亮道智能以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)駕駛感知訓(xùn)練數(shù)據(jù)閉環(huán)，已經(jīng)成功獲得數(shù)個(gè)歐洲主機(jī)廠商的量產(chǎn)項(xiàng)目訂單。自 2023 年起，亮道智能積極拓展海外智駕功能測試與工程服務(wù)，致力于支持中國汽車行業(yè)的國際化發(fā)展，目前已經(jīng)與多家車企合作開展歐洲智駕功能測試。

目前，亮道智能已構(gòu)筑起激光雷達(dá)感知系統(tǒng)、智能駕駛數(shù)據(jù)工具鏈服務(wù)、智慧交通與智慧城市三大核心業(yè)務(wù)護(hù)城河，具備中德協(xié)同發(fā)展的國際化視野，這使得亮道智能成為中國自動(dòng)駕駛賽道中一家獨(dú)具優(yōu)勢的創(chuàng)新企業(yè)。

在本輪融資的支持下，亮道智能將持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品性能，加快激光雷達(dá)技術(shù)的市場普及與應(yīng)用，用軟硬件全棧產(chǎn)品與方案為客戶創(chuàng)造差異化價(jià)值。隨著公司業(yè)務(wù)的不斷擴(kuò)展和市場需求的增長，亮道智能已經(jīng)啟動(dòng)了新一輪的融資，以支持進(jìn)一步的發(fā)展和創(chuàng)新。

【美國取消大疆無人機(jī)禁令！】

近日，美國參議院軍事委員會 （SASC） 發(fā)布了其 2025年國防授權(quán)法案 （NDAA） 標(biāo)記版本的全文。與今年6月在美國眾議院通過的NDAA版本不同，其中并沒有包括禁止中國大疆創(chuàng)新（DJI）公司的無人機(jī)在美國銷售的條款。這也意味著，大疆創(chuàng)新的無人機(jī)產(chǎn)品后續(xù)有望繼續(xù)在美國進(jìn)行銷售。

此前，美國眾議院在當(dāng)?shù)貢r(shí)間6月14日以22-3的投票結(jié)果，通過的 NDAA法案當(dāng)中，包括了《反制中國無人機(jī)法案》的修正案，該修正案把大疆的設(shè)備和服務(wù)添加到所謂的“覆蓋名單”中，希望阻止大疆獲得未來無人機(jī)型號的美國FCC許可證，并可能導(dǎo)致撤銷現(xiàn)有的FCC授權(quán)。這意味著大疆的無人機(jī)在美國可能將會被禁售。

現(xiàn)在，美國眾議院通過的NDAA法案版本進(jìn)入了參議院審議，但是美國參議院最新發(fā)布的NDAA法案版本當(dāng)中并未包括《反制中國無人機(jī)法案》的修正案，因此，美國眾議院和參議院還將會繼續(xù)進(jìn)行協(xié)商，以達(dá)成兩個(gè)NDAA法案版本的協(xié)調(diào)一致。

不過，參議院通過的NDAA法案版本將針對大疆的禁令排除在外，反映了他們對這個(gè)問題的更謹(jǐn)慎的態(tài)度。大疆無人機(jī)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，包括農(nóng)業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施和公共安全，突然的禁令可能會擾亂正在進(jìn)行的項(xiàng)目并阻礙關(guān)鍵領(lǐng)域的進(jìn)展。

最近，全美6000多個(gè)公共安全機(jī)構(gòu)、警察和消防部門的代表寫信給參議院軍事委員會成員，反對將《反制中國無人機(jī)法案》納入NDAA。

【霍尼韋爾斥資18億美元收購空氣產(chǎn)品公司LNG工藝技術(shù)及設(shè)備業(yè)務(wù)】

霍尼韋爾和空氣產(chǎn)品公司（Air Products）日前共同宣布，霍尼韋爾已同意以18.1億美元現(xiàn)金收購空氣產(chǎn)品公司的液化天然氣（LNG）工藝技術(shù)及設(shè)備業(yè)務(wù)。

此次收購金額約等于該業(yè)務(wù)2024年預(yù)計(jì)稅息折舊及攤銷前利潤（EBITDA）的13倍。

霍尼韋爾稱，交易完成后，霍尼韋爾將能夠?yàn)榭蛻籼峁┮惶拙C合、高端的解決方案，以助力實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型之旅。這一整體解決方案將涵蓋天然氣預(yù)處理和先進(jìn)的液化技術(shù)，并利用互聯(lián)服務(wù)和Experion平臺的統(tǒng)一數(shù)字自動(dòng)化技術(shù)。

目前，霍尼韋爾為全球液化天然氣客戶提供預(yù)處理解決方案，與空氣產(chǎn)品公司的液化天然氣工藝技術(shù)和設(shè)備業(yè)務(wù)互為補(bǔ)充，組成了一套完整的產(chǎn)品組合，包含纏繞管式熱交換器（CWHE）及相關(guān)設(shè)備的自主設(shè)計(jì)和制造。纏繞管式熱交換器可在單個(gè)交換器中提供最高的天然氣吞吐量且占用空間小，在陸上和海上都能實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行。

據(jù)介紹，空氣產(chǎn)品公司的液化天然氣業(yè)務(wù)總部位于美國賓夕法尼亞州阿倫敦，擁有約475名員工，在美國佛羅里達(dá)州馬納提港擁有39萬平方英尺（約36000平方米）的制造工廠，生產(chǎn)各種規(guī)格的纏繞管式熱交換器。

這是霍尼韋爾今年宣布的第四筆收購，作為其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)馁Y本部署戰(zhàn)略的一部分。

公司專注于高回報(bào)的收購，這將推動(dòng)其投資組合的未來增長，并順應(yīng)自動(dòng)化、航空未來和能源轉(zhuǎn)型三大發(fā)展趨勢。

這筆交易預(yù)計(jì)將在收購?fù)瓿珊蟮牡谝粋€(gè)完整年度實(shí)現(xiàn)調(diào)整后每股收益的增值，不受任何融資條件的限制，預(yù)計(jì)將在自然年年內(nèi)完成，但具體取決于一般交割條件，包括相關(guān)監(jiān)管機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn)。

霍尼韋爾董事長兼首席執(zhí)行官柯偉茂（Vimal Kapur）說，雖然世界各國都在繼續(xù)建設(shè)未來基于可再生能源的基礎(chǔ)設(shè)施，但天然氣作為一種關(guān)鍵的低排放、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的過渡燃料，仍有助于滿足不斷增長且變化莫測的全球能源需求。

“本次高度互補(bǔ)的收購將進(jìn)一步強(qiáng)化我們的能源轉(zhuǎn)型產(chǎn)品組合。空氣產(chǎn)品公司的纏繞管式熱交換器技術(shù)將即刻擴(kuò)大我們的基礎(chǔ)用戶，并通過互聯(lián)服務(wù)平臺在售后服務(wù)和數(shù)字化方面創(chuàng)造復(fù)合增長的新機(jī)遇。”

空氣產(chǎn)品公司主席、總裁兼首席執(zhí)行官葛思民（Seifi Ghasemi）說，“我們決定剝離液化天然氣熱交換器技術(shù)和設(shè)備業(yè)務(wù)，這體現(xiàn)了空氣產(chǎn)品公司對兩大支柱戰(zhàn)略的持續(xù)關(guān)注——發(fā)展我們的核心工業(yè)氣體業(yè)務(wù)及相關(guān)技術(shù)和設(shè)備，并成為大規(guī)模提供清潔氫氣以實(shí)現(xiàn)工業(yè)和重型運(yùn)輸行業(yè)脫碳的領(lǐng)導(dǎo)者。”

“液化天然氣業(yè)務(wù)是一項(xiàng)偉大的業(yè)務(wù)。在我們員工的出色工作下，經(jīng)過長達(dá)數(shù)十年的發(fā)展，它目前正處于頂峰，接下來將作為霍尼韋爾相關(guān)技術(shù)組合的一部分再創(chuàng)佳績。”

【韓國2024上半年半導(dǎo)體出口額同比增長50%，其中存儲芯片大增89%】

據(jù)韓國科學(xué)和信息通信部7月15日統(tǒng)計(jì)，上半年ICT出口額為1088.5億美元，比去年上半年增長28.2%，僅次于2022年上半年（1224.6億美元），排名第二。

因人工智能（AI）市場增長以及信息技術(shù)（IT）和通信設(shè)備市場復(fù)蘇導(dǎo)致需求增長，韓國半導(dǎo)體出口額增長49.9%至658.3億美元。

其中，存儲器引領(lǐng)整體半導(dǎo)體出口增長，由于固定交易價(jià)格上漲以及高帶寬存儲器（HBM）等產(chǎn)品出口增加，存儲器出口額較去年上半年增長88.7%。

此外，由于服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心投資增加以及個(gè)人電腦等設(shè)備需求增加，計(jì)算機(jī)及外圍設(shè)備出口額同比增長35.6%。

特別是，得益于IT產(chǎn)業(yè)的好轉(zhuǎn)，SSD的出口額增長57.7%，達(dá)到40.6億美元。

上半年韓國手機(jī)出口下降2.8%至55.8億美元，分析原因是相機(jī)模組等手機(jī)零部件主要出口來源中國需求低迷，導(dǎo)致一季度出口下降。

6月份韓國ICT出口額達(dá)210.5億美元，創(chuàng)歷史單月最高水平。6月份半導(dǎo)體出口額為134.4億美元，也是同月最高水平。其中，存儲半導(dǎo)體出口額達(dá)88.3億美元，較去年6月激增85.2%。

審核編輯 黃宇