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在機(jī)器人的運(yùn)行過(guò)程中，編碼器發(fā)揮著重要作用。機(jī)器人的位置測(cè)量、速度測(cè)量、方向判斷以及閉環(huán)控制等基礎(chǔ)性工作，均離不開(kāi)編碼器。作為機(jī)器人實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)控制不可或缺的關(guān)鍵部件，編碼器的精度、響應(yīng)速度和可靠性和等指標(biāo)，正成為衡量機(jī)器人產(chǎn)品性能的重要參考依據(jù)。

▍初創(chuàng)企業(yè)攪局，首創(chuàng)光像式編碼器技術(shù)

目前，編碼器依據(jù)傳感技術(shù)可分為光電式編碼器、磁電式編碼器和電感式編碼器幾大類(lèi)別。

磁電式編碼器雖具有成本低、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，但其精度易受強(qiáng)磁、高溫環(huán)境的影響。電感式編碼器能在極端環(huán)境下工作，然而其電磁線圈結(jié)構(gòu)使得體積和重量較大，動(dòng)態(tài)響應(yīng)也較為緩慢。

與以上幾種編碼器相比，利用光學(xué)原理測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)角度的光電式編碼器，受溫度和電磁干擾的影響較小，長(zhǎng)期可靠性高，其精度能達(dá)到角秒級(jí)，也因此被廣泛應(yīng)用于高端機(jī)器人市場(chǎng)。但與此同時(shí)，光電式編碼器也存在一些弊端。由于使用成本高昂的精密光柵盤(pán)和高精度光學(xué)組件，且核心芯片高度依賴(lài)進(jìn)口，這導(dǎo)致其成本居高不下。玻璃質(zhì)地的光刻碼盤(pán)在灰塵、油污環(huán)境中也容易受污，進(jìn)而影響其可靠性和精度。此外，高分辨率型號(hào)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，體積較大。

在此背景下，光碼未來(lái)首創(chuàng)了顛覆式創(chuàng)新光像式編碼器技術(shù)，打破了傳統(tǒng)光電式編碼器在成本和可靠性上的局限。相較當(dāng)前主流光電式編碼器廠商采用帶精密刻度的光電發(fā)生處理輸出芯片及高精密刻度光柵的方案，光碼未來(lái)的光像式編碼器采用了塑料碼盤(pán)來(lái)替代傳統(tǒng)玻璃碼盤(pán)，在大幅降低成本的同時(shí)保證了精度。而且，這種編碼器無(wú)需軸承保護(hù)，不怕灰塵、臟污、消磁及電磁干擾，其溫升耐高溫可達(dá)105℃，具備高穩(wěn)定性和可靠性。

▍集成四大創(chuàng)新技術(shù)，推動(dòng)編碼器技術(shù)升級(jí)

光碼未來(lái)提出的光像式編碼器技術(shù)集成了四大優(yōu)勢(shì)，通過(guò)采用全新自主技術(shù)方案，在保障精度的同時(shí)提升了可靠性與穩(wěn)定性，還實(shí)現(xiàn)了成本降低，有力推動(dòng)了編碼器技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展與升級(jí)。

采用全自主方案：光學(xué)成像算法替代光刻工藝與專(zhuān)用芯片。

光碼未來(lái)所提出的光像技術(shù)方案采用陣列式多個(gè)通用光電發(fā)生接收器和通用 CPU 的高速ADC 模塊及較高精度的注塑碼盤(pán)，通過(guò)對(duì)光電信號(hào)光強(qiáng)變化的處理、成像、合成運(yùn)算得出所需探測(cè)的微小角度變化，使用較低的組裝加工工藝和校準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)光電編碼器方案相當(dāng)精度的編碼器，替代平行光源及專(zhuān)用IC haus光電池芯片，用光學(xué)革新算法替代光刻工藝及專(zhuān)用芯片。

在許多特殊的應(yīng)用場(chǎng)景中，對(duì)編碼器的結(jié)構(gòu)尺寸有著特殊要求。光碼未來(lái)的技術(shù)方案具備制作中空軸和超小尺寸產(chǎn)品的能力，能夠滿(mǎn)足不同客戶(hù)的多樣化需求。其最小可做到8mm高精度23位光編。

保證精度降成本：新型工藝替代傳統(tǒng)玻璃光刻碼盤(pán)

傳統(tǒng)的光電式編碼器常采用高精密加工的玻璃碼盤(pán)，雖然玻璃碼盤(pán)在精度方面表現(xiàn)出色，但其加工工藝復(fù)雜、成本較高，且質(zhì)地易碎，在生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用過(guò)程中容易損壞，增加了維護(hù)成本。光碼未來(lái)的方案創(chuàng)新性地采用塑料碼盤(pán)，在保證精度的同時(shí)大幅降低了成本。

提高穩(wěn)定增允差：新方案天然優(yōu)勢(shì)淡定應(yīng)對(duì)復(fù)雜工況

在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)和設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，由于機(jī)械安裝誤差、設(shè)備振動(dòng)、溫度變化等因素的影響，編碼器不可避免地會(huì)面臨各種允差問(wèn)題。光像技術(shù)方案天然的具備強(qiáng)大的應(yīng)對(duì)更大允差的能力，確保在復(fù)雜工況下仍能穩(wěn)定、準(zhǔn)確地工作。

增強(qiáng)可靠擋干擾：創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證測(cè)量精度準(zhǔn)確性

在工業(yè)應(yīng)用中，灰塵和臟污常對(duì)光電式編碼器造成干擾。灰塵易侵入傳統(tǒng)編碼器遮擋碼盤(pán)刻線，影響光信號(hào)檢測(cè)，導(dǎo)致測(cè)量精度下降。光像技術(shù)碼盤(pán)采用創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，沒(méi)有高精密刻線，不怕灰塵臟污、消磁、溫升。

編碼器作為在機(jī)器人、工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的高精度位置傳感器，長(zhǎng)期以來(lái)面臨著被海外巨頭壟斷的困境，國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程困難重重。而中國(guó)初創(chuàng)企業(yè)光碼未來(lái)獨(dú)辟蹊徑，以算法創(chuàng)新為突破口，擺脫了對(duì)傳統(tǒng)光刻工藝的依賴(lài)，通過(guò)“光像技術(shù)”達(dá)成了高精度編碼器的低成本制造。這一成果不僅填補(bǔ)了國(guó)產(chǎn)技術(shù)的空白，更為中國(guó)高端制造的自主化發(fā)展開(kāi)辟了全新路徑，有力推動(dòng)智能制造向更高維度邁進(jìn)。

▍關(guān)于光碼未來(lái)

光碼未來(lái)于2025年2月在浙江湖州成立，是一家專(zhuān)注于創(chuàng)新精密智能傳感技術(shù)解決方案的傳感器初創(chuàng)企業(yè)。

光碼未來(lái)創(chuàng)始人齊洋是國(guó)家級(jí)特聘專(zhuān)家，曾榮獲第七屆浙商大會(huì)“浙商新星”等多項(xiàng)榮譽(yù)。其研發(fā)團(tuán)隊(duì)也實(shí)力強(qiáng)勁，碩士占比達(dá)高達(dá)30%。同時(shí)，光碼未來(lái)依托浙江大學(xué)湖州研究院的強(qiáng)大資源，與該院合作成立了機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)傳感器研究中心，并由齊洋擔(dān)任研究中心主任。圍繞最前沿光電技術(shù)，光碼未來(lái)積極布局，已構(gòu)建了科研、市場(chǎng)雙向循環(huán)體系。

在3月26日至29日舉辦的2025 ITES深圳工業(yè)展上，光碼未來(lái)將攜其光柵編碼器亮相，并正式推出該產(chǎn)品，其展位號(hào)為3 - H51,歡迎大家前往參觀交流。

審核編輯 黃宇