楊子光隨後又視察了其他的研發大樓,特別是對梅溪湖大學的機器人實驗室研發的第二代外骨骼機器人和仿生機器人非常感興趣。
第二代外骨骼機器人使用更輕的複合材料,關節處的電機和控制系統做得更加精準了,穿戴者可以很自如地行動,做出比較複雜的動作。
這也是楊傑開出出來的第一代外骨骼機器人打下來非常好的基礎,實驗室的專家團隊在這個基礎上也是研發出了全身的外骨骼,這個外骨骼可以讓常人負重達到90公斤而感覺不到負重。
電化學實驗室爲這套外骨骼機器人開發了一套功率爲100瓦的微型燃料電池系統,體積有3公升左右,加滿氫燃料可以支持這套外骨骼機器人工作持續工作100個小時!
也就是說普通人在高負重90公斤以4km/h的速度可平地持續行進400千米,而且最高爆發速度可達45km/h,這個速度已經超過了世界頂級田徑運動員的極限速度了!
這套第二代外骨骼機器人已經暗地裡送了幾套給軍方進行各種極限測試,這個最高的爆發速度還是軍方測試的時候提供的數據。
這套微型燃料電池的本身的重量也只有六公斤左右,除掉這套系統,穿戴上這套外骨骼機器人的負重量還是能達到84公斤!
相比較第一代外骨骼機器人,第二代外骨骼使用了更多的實微機電系統傳感器和精密的機械部件,可以讓外骨骼的更加符合人體的活動範圍,控制精度更高。
楊子光也是第一次聽到微機電系統傳感器,也是詳細地進行詢問了解。
“微機電系統是在成熟的微電子技術、集成電路技術和加工工藝上發展起來的,雖然微機電系統跟以前的機械零件和工具一樣有通道、孔、懸臂、膜、腔以及其它複雜的結構,但是使用傳統的機械加工技術已經做不到了,只能採用類似於集成電路批處理式的微製造技術來實現。”
“微機電系統在設計好後就可以用晶圓做襯底,按照微加工工藝進行批量生產,如果單個微機電系統傳感器芯片面積爲5mmx5mm,一個8英寸硅片可切割出約1000個微機電系統傳感器芯片,分攤到每個芯片的成本則可大幅度降低,而且生產出來後可以和其他的芯片封裝在一個芯片裡面,大大地簡化了工藝。”
“微機電系統傳感器主要優點是體積小、重量輕、功耗低、可靠性高、靈敏度高、易於集成等,是微型傳感器的主力軍,正在逐漸取代傳統機械傳感器,現在國外在各個領域幾乎都有研究,不論是消費電子產品、汽車工業、甚至航空航天、機械、化工及醫藥等各領域都在發力。而且現在國外現在已經出現了成熟的產品,其中一些傳感器我們已經開始運用在很多的產品上面。”
“現在用的最多的是用在安全氣囊上面的加速度傳感器,當汽車碰撞後,傳感器產生相對位移,信號處理單元採集該位移產生的電信號,觸發氣囊。另外我們公司在打印機的打印噴嘴上面也是運用了採用氣泡膨脹的噴墨式微機電系統器件。”
“另外微機電系統器件可以做到長度從1毫米到1微米,相比之下頭髮的直徑大約是50微米,這些器件可以很容易地塞到手機裡面去,我們公司的手機上面現在也是正在使用更多的微機電系統傳感器,讓產品變得更加智能化。”
“既然這微機電系統器件這麼重要,你們華興集團公司有沒有開始這方面的研發?”
楊傑說道:“微機電系統是一門綜合學科,學科交叉現象及其明顯,主要涉及微加工技術,機械學和固體聲波理論,熱流理論,電子學,生物學等等,非常複雜,國內現在這方面還沒有這方面的研發人才,所以我們之前收購了挪威的聖思諾公司,這家公司在微機電系統方面很早就開始研發,這方面有着豐富的經驗,現在聖思諾公司已經在這邊建立了研發中心,利用他們的技術研發更多的傳感器。”
楊子光點點頭,“利用國外的研發團隊來爲你們公司服務這個想法是很好的,在沒有技術基礎的條件下自己從頭開發確實是非常浪費時間的事情。”
“爲了讓我們公司的手機產品功能變得更加強大,我們正計劃在手機裡面塞入更多的傳感器,包括陀螺儀、加速度計、電子羅盤、磁力計,大氣壓力計、距離傳感器,環境光傳感器、麥克風也要用微機電加工工藝做出來。”
楊傑說道:“有些傳感器還沒有做出來,不過聖思諾公司在這方面還是有技術經驗的,現在正在和我們公司的工程師一起在研發公司需要的各種傳感器。”
“我對他們的要求是在將來高端智能手機將採用數十個微機電系統器件以實現多模通信、智能識別、導航和定位等功能,增加手機的智能性,提高用戶體驗。”
其實這些微機電系統傳感器不僅僅只是用在手機上面,同時也是可穿戴和植入式微機電系統屬於物聯網T重要一部分,主要功能是通過一種更便攜、快速、友好的方式直接向用戶提供信息。
利用這個可以拓展三大塊業務:消費、醫療及工業。
消費領域的產品包含健身手環,還有智能手錶等,而醫療領域,主要包括診斷,治療,監測和護理。
在助聽、指標檢測、體態監測方面,微機電系統幾乎可以實現人體所有感官功能,包括視覺、聽覺、味覺、嗅覺、觸覺等,各類健康指標可通過結合微機電系統與生物化學進行監測。微機電系統的採樣精度,速度,適用性都可以達到較高水平,同時由於其體積優勢可直接植入人體,是醫療輔助設備中關鍵的組成部分。
這個是楊傑非常看重的領域,雖然說傳統大型醫療器械優勢明顯,那就是精度高,但價格昂貴,普及難度較大,且一般一臺設備只完成單一功能。
相比之下,某些醫療目標可以通過微機電系統技術,利用其體積小的優勢,深入接觸測量目標,在達到一定的精度下,降低成本,完成更多的功能。