深夜的调校实验室内，工程师屏气凝息，等待着新的解耦算法加载完毕，测试台上机械手稳稳抓起异构形态的易碎品所体现出来的实时力反馈曲线在屏幕上呈现完美状态。这种既保证了能把异构形态物品稳稳抓起，又不会把其抓碎的力控制便是六维力传感器技术从实验室走向产业应用的核心挑战，也是国产力量实现突围的缩影。

▍机器人的“触觉神经”如何工作？

六维力矩传感器，常被称为六维力/力矩传感器或六轴力传感器，其核心功能是能够同时捕捉三个方向的力分量，也就是Fx、Fy、Fz与三个方向的力矩分量分别是Mx、My、Mz。这项技术本质上是为机器系统安装了一套完整的“触觉神经”，使其能够精确感知与外界交互过程中产生的完整力信息。

拿人形机器人举例，如果想要实现双臂的精细化作业，就需要在机械臂的末端装上六维力传感器，如果需要双足走的更稳健，就需要在机器人脚踝部位装上六维力传感器，来保证其行走的步态平衡。

同时因为人形机器人多为刚性结构，各关节运动起来会产生关节间隙，故此很多不安装关节力传感器和六维力传感器的人形无法和视觉传导完成配合。

说回来，从技术实现路径来看，当前主流设计主要依托应变片原理和压电效应原理。应变片式传感器通过监测弹性体在受力后产生的微观形变所带来的电阻变化，进而计算出力的大小与方向；压电式传感器则依赖于特定晶体材料在外力作用下产生电荷的天然特性。传感器内部通常设有多个独立的测量通道，各通道分别对应一个特定的力或力矩分量。采集到的原始信号经过放大、滤波和数字化处理后，需通过复杂的专用算法来分离和解耦各方向力与力矩之间的相互干扰，最终实现精准测量。

弹性体的机械结构是决定传感器性能的核心。目前业界主流的结构设计主要分为两大类：十字梁结构和并联结构。十字梁结构最为经典，它采用一个中心体向外辐射延伸出多个悬臂梁的形式，具有刚度高、动态响应快的优点，因而在工业机器人领域应用广泛。并联结构则灵感来源于Stewart平台，由上下两个平台通过多个独立支腿连接而成。这种结构承载能力更强、整体刚度极大，且各向同性表现良好，所以常用于航天器对接、大型工业装配机器人这类需要承受大负载的场景。

▍从结构优化到智能解耦

六维力矩传感器的设计是一门融合结构力学、材料科学和信号处理的工程。作为核心的弹性体，其材料的选择与结构的优化直接决定了传感器的灵敏度、量程和寿命。目前，高强度合金钢凭借优异的综合力学性能，成为制造弹性体的首选材料。

全球的研究力量持续投入于传感器的结构创新，目标集中在提升灵敏度和抗过载能力、最小化维间耦合误差以及改善动态响应性能方面。信号处理算法的飞跃同样关键，此外动态补偿滤波器、遗传算法、神经网络算法等智能算法已被深度应用于传感器信号的处理中，有效克服了温度漂移、信号蠕变和多通道串扰等难题。

在技术路线上，除了上述的应变片式和压电式，电容式和光电式也展现出独特价值。电容式传感器通过检测电极间距离变化引起的电容变化来工作，具备高灵敏度的特点，非常适合走向微型化，在微型机器人和精密装配领域前景广阔。光电式传感器则利用光信号来检测变形，其最大优势在于极强的抗电磁干扰能力，能够满足医疗机器人等场景对极高精度的苛刻要求。

▍国际主导与国产崛起之路

当前，全球六维力矩传感器市场呈现出清晰的梯队格局，从前国际巨头长期主导高端市场，而中国力量处于奋力追赶的地位。但从2024年开始这种状态有所转变，部分国内厂商的产品参数和性能逐渐追平国际巨头。2025年更是如此，国内领先的六维力传感器厂商在核心参数和抗过载特性上已经超越国际厂商。

从前在高精度、高可靠性的顶级应用领域，例如汽车安全测试与航空航天，美国ATI、德国Schunk、瑞士Kistler等公司凭借深厚的技术积淀，构建了较高的市场壁垒。其中，ATI作为全球领导者，其市场占有率一度的超过30%，地位显著。

中国厂商的崛起路径则侧重于显著的性价比优势，通常有30-50%的成本优势和快速灵活的客户响应与交付能力。在中国市场，宇立仪器已成功进入特斯拉的供应链体系，标志着国产技术获得了国际顶尖客户的认可。

同时在这场国产化替代的过程中，一家成立仅六年的年轻公司——蓝点触控（北京）科技有限公司，表现出了惊人的成长速度。公司成功将航天级的精密传感和控制技术转化应用于机器人产业。

▍国内企业的创新路径

历经六年自主研发，蓝点触控突破了四大核心技术：实现了弹性体设计的完全自主化、开发出具有高响应度的嵌入式硬件电路、研发出能高效解耦六维信息数据的专用力控算法，以及掌握了高精度的六维同步校准技术。这一系列突破使得公司实现了力传感器从设计、材料到生产、校准的100%全流程国产化。

在产品性能上，蓝点触控的六维力传感器达到了0.1%FS的测量精度和10kHz的高频响应速度，指标对标国际顶尖水准。公司针对工业机器人与人形机器人这两大板块截然不同的需求，分别开发并优化了对应的产品系列。

强劲的技术实力和市场表现也吸引了资本的目光。蓝点触控已完成超亿元人民币的C轮融资，由红杉中国领投，珠海科技产业集团跟投。值得注意的是，这已是该公司在短短三个月内完成的第二轮亿元级大规模融资，显示出资本市场对其发展前景的强烈信心。

▍从工业基石到未来人形

六维力矩传感器的应用史始于航空航天领域，用于测量飞行器在复杂气流中的各种力和力矩。如今，其应用疆域已大幅扩展至机器人、高端制造、生物医疗等多个前沿行业。

在工业机器人领域，六维力矩传感器为机器臂提供了实时的精确力反馈，使其能胜任精密装配、柔性打磨、自适应抓取等对“触觉”要求极高的智能化任务。在医疗领域，尤其是手术机器人，搭载高精度六维力传感器能极大提升手术操作的安全边界与操作精度。

最具想象空间的无疑是人形机器人领域。一台功能完整的人形机器人通常需要在手腕、脚踝等关键部位配备4个六维力传感器，并在全身28个关节处集成关节力矩传感器，其总成本可占机器人整机物料成本的15%左右。

面对未来巨大的市场潜力，领先企业正在积极扩张产能。蓝点触控在广东新建了占地面积1万平方米的现代化生产基地，投入建设新一代全自动机器人力传感器产线。该产线规划的年产能将达到：机器人关节力传感器100万套、末端六维力传感器20万套。届时，公司的总产能将提升至目前的3到4倍，为迎接人形机器人时代的到来做好充分准备。