为什么把 FBG 和 MEMS 放在一起
FBG(光纤布拉格光栅)通过光波长变化感知应变,具有抗电磁干扰、可分布式布置和信号可追溯等特点。MEMS 则提供了微型化结构、批量制造和封装集成的工程基础。
芯感科技把两者放进同一条信号链,目标不是简单叠加两种器件,而是让承载结构、光学耦合、解耦算法和标定流程彼此对应,形成可解释的六维力测量路径。
信号链:从载荷到六维输出
1. 物理载荷
六维力与力矩作用于弹性结构,引起结构不同位置的应变分布变化。结构分区和过载策略决定了后续信号是否具有可解释性。
2. FBG 波长编码
光纤光栅对外部应变产生波长响应。通过读取波长变化,可以获得与载荷相关的光学信号,并减少传统电信号链中的部分电磁干扰风险。
3. MEMS 承载与封装
MEMS 结构负责承载、应力传递和封装一致性。光学端口、波长稳定性和封装应力控制是工程化过程中的关键问题。
4. 解耦算法
多维力信号之间存在交叉敏感。芯感科技计划围绕 K 矩阵、LUT 和交叉敏感控制建立解耦方法,把多路原始信号映射为 Fx、Fy、Fz、Mx、My、Mz。
5. 标定、温补与验证
标定流程需要覆盖精度、重复性、温漂、动态带宽和长期稳定性。没有原始测试数据,就不能把设计目标当作对外性能承诺。
技术优势与工程边界
| 方向 | 潜在价值 | 当前需要验证 |
|---|---|---|
| 抗电磁干扰 | 以光波长编码提供另一种感知路径 | 复杂机器人环境中的稳定性 |
| 结构可解释 | 让信号变化回到结构分区与载荷路径 | 结构一致性、封装应力与过载 |
| 可标定验证 | 建立从原始信号到六维输出的可追溯链路 | K 矩阵、LUT、温漂与重复性 |
| 微型化集成 | 面向灵巧手和紧凑机构的器件级 SMT 方向 | 尺寸、接口与封装可行性 |
当前研发状态
光力芯 OptiForce 当前处于研发与工程化验证阶段,重点推进接口冻结、样机适配、标定测试与 POC 验证。器件级 SMT 和法兰模块均为在研形态,暂无公开样机、标准品与报价。
进一步了解 六维力传感器研发路线、力控数据系统 或 验证能力。
常见问题
FBG + MEMS 是什么?
FBG 是光纤布拉格光栅,通过光波长变化感知应变;MEMS 是微机电系统,用于微型结构和封装集成。芯感科技将两者结合,探索六维力传感器的光学感知与结构承载路径。
FBG 六维力传感器有什么特点?
从技术原理看,FBG 以光波长编码载荷信息,具备抗电磁干扰的潜力;实际性能仍需通过结构设计、封装、标定和原始测试数据验证。
目前有实测精度数据吗?
当前公开内容不提供实测精度承诺。页面中的精度和量程均为设计目标,最终以工程样机和原始测试数据为准。
如何参与技术验证?
可以通过官网联系表单提交应用场景、目标量程、安装空间和接口需求,芯感科技将据此判断是否适合进入后续验证。
本页更新于 2026-10-21 · 内容基于芯感科技当前公开研发阶段整理
