摘要：广州华生仿真自主研发的六自由度力触反馈器IntelliHaptic实现了一系列的技术突破，包括实现了快速精确定位、动态重力补偿、高帧频力觉刷新等关键技术，形成多项核心发明专利。在自主研发层面，着眼于力反馈器的长远可持续的研发与推广，广州华生仿真是怎样一步步地攻克六自由度力反馈器研制难题，并构建了自研设备的专利壁垒的，本次我们通过与广州华生仿真核心研发团队的采访来进一步了解六自由度力反馈器研发背后的故事。
自主研发的重要性近几年由于国际局势的影响，其重要性日益突出，对于工业应用的设备与软件领域，自主研发的优先级更进一步。作为六自由度力反馈器IntelliHaptic的开发商，广州华生仿真是如何理解自主研发的，自身又是如何一步步的构建了六自由度力反馈器的专利壁垒，实现自主研发的技术领先的。我们通过采访来进一步了解六自由度力反馈器研发背后的故事。
Q1: 广州华生仿真研发团队为什么会选择开发六自由度力反馈器？
A（倪博士，联合创始人）： 从行业应用前景来看，六自由度力反馈器就如人的手，都是六个自由度，力反馈器就是人的手的动作能力的延伸，是一种非常基础的能力，但又是一个非常关键的能力，从机器人的应用的未来看，这种基础能力的应用场景会越来越多，除了现在医疗，机器人遥操作，雕刻造型的应用外，我们相信六自由度力反馈器的应用场景也会越来越多，我们非常期待，通过我们自研的能力，可以加快各类应用场景的普及。
从研发的角度来讲，我们在算法层面有较好的计算机图形学、动力学仿真、力触觉建模的基础，最终为什么会选择六自由度力反馈器作为我们研发实现的载体。主要有两点，一是科研深度上，其有足够的技术挑战性，二是我们的研发的持续突破让我们看到了实现的可能性。
Q2：在科研上，六自由度力反馈器有这么高的技术挑战性吗，体现在哪里？
A（倪博士，联合创始人）: 技术上的实现基础往往来自于科研上的持续的假设与研究突破。六自由度力反馈器的核心技术不仅仅在于设备的硬件的制造，而在于如何实现精准的算法控制，实现超高精度的力控算法与新的力觉交互体验，实现软硬体一体化方案。广州华生仿真的力反馈器的研发基础的构建来自于科研上的一系列持续的突破，最终体现出研发的成果，也就是我们今天所看到的六自由度力反馈器。
作为技术挑战性来讲，各个领域或各个细分场景都有自己的技术挑战性，我们研发的六自由度力反馈器也有其技术挑战性，以下我们援引一下我们研发团队发表在SCI的论文，以便大家更多的了解广州华生仿真的六自由度力反馈器的研发背景。
SCI 论文：
[1] Yu YP, Wang QH, Ni JL, Xu DJ, Li JR*, A GPS-based force rendering model for virtual assembly of mechanical parts, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2022,118:465-477
[2] Li JR, Fu JL, Wu SC, Wang QH*, An active and passive combined gravity compensation approach for a hybrid force feedback device, Proc IMechE Part C: J Mechanical Engineering Science, 2021,235(19): 4368-4381
[3] Wang QH, Huang ZD, Li JR*, Liu JW. A Force Rendering Model for Virtual Assembly of Mechanical Parts with Clearance Fits. Assembly Automation, 2018, 38:173-181
[4] Wang QH, Wu SC, Liu JW, Li JR*. Design of a 6-DOF Force Device for Virtual Assembly(FDVA-6) of Mechanical Parts, Mechanics Based Design of Structures and Machines, 2018, 46:5, 567-577
[5] Li JR, Ni JL, Xie HL, Wang QH*. A novel force feedback model for virtual robot teaching of belt lapping, International Journal of Advanced Manufacturing technology, 2017, 93(9):3637-3646.
[6] Wang QH, Huang ZD, Ni JL, Xiong W, Li JR*, A novel force rendering approach for virtual assembly of mechanical parts, International Journal of Advanced Manufacturing technology, 2016,86(1):977-988
Q3：六自由度力反馈器作为我们研发成果实现的载体，其中有非常多的技术突破，我们为何从一开始就想着构建其本身的专利壁垒的？
A（倪博士，联合创始人）: 说实在的，其实刚开始我们并没有想得那么多，更没想到要形成自己的专利壁垒，主要的需求来自于我们的用户，用户应用场景的适配中，对于我们的技术先进性给予了充分的肯定，针对购置后缺乏全流程开发支持、升级维护难的痛点，也期望我们的产品是一个提供长久支持与维护服务、软硬件持续更新迭代的产品，以便可以放心使用。
所以我们从一开始就开始布局产品的专利，并形成自己的专利组合，作为一个长期得到支持和迭代的产品提供给用户，用户也可以得到更强的技术保障。我们今天看到的产品已经是我们第五代的产品了，包括外观，算法等都通过持续的迭代，保持技术上的领先性。
Q4：广州华生仿真的六自由度力反馈器IntelliHaptic在研发过程中，具体有哪些发明专利呢？
A（倪博士，联合创始人）: 研发团队通过十年的持续的研发积累，突破了快速精确定位、动态重力补偿、高帧频力觉刷新、考虑人因工程的力觉建模等关键技术，形成多项核心发明专利, 已取得的授权发明专利如下：
[1] 发明专利（授权）：一种可扩展连接的6自由度力反馈机械臂，专利号：ZL 201510342702.2，申请日：2015.06.18 授权日：2016.10.20
[2] 发明专利（授权）：一种混联式6自由度力反馈机械臂，专利号：ZL 201610312877.3，申请日：2016.5.11, 授权日: 2017.12.1
[3] 发明专利（授权）：一种多用途三自由度力反馈末端装置，专利号：ZL201910026014.3，申请日：2019.01.11，授权日：2021.5.14
[4] 发明专利（授权）：一种主被动结合的混联式力反馈设备重力补偿方法，专利号：ZL202010013114.5，申请日：2020.01.07，授权日：2023.03.21
[5] 发明专利（申请）：一种基于GPS的螺栓虚拟装配力觉渲染方法，专利号：202110298368.0，申请日：2021.03.19，授权日：2023-06-20
而通过这样的专利技术的积累，六自由度力反馈器IntelliHaptic的研发基础非常扎实，我们也期待力觉与触觉结合的这一新的人机交互模式，可以给需要高精度的远程操作等带来新的体验
Q5：对于未来具身智能应用领域中，六自由度力反馈器，主要可能会有哪些应用，能否展开讲讲
A（倪博士，联合创始人）: 具身智能毫无疑问是一个非常值得探索的应用领域，我们开发力反馈器系列产品可能比近年来具身智能概念受到广泛关注还早许多，如果说具身智能是技术变革的推动引擎，我们也非常期待力反馈器IntelliHaptic可以在这个变革时代贡献出自己的能力。
回到产品本身，六自由度力反馈器本身就是六个自由度的控制，我们现在可以用人的手去精细控制，比如，应用到手术实验上，医学院的学生就可以通过体验来掌握手术的成熟度； 应用到机器人遥操作上，则人就可以通过操作机器人实现机器人的远程的精细操作。而如果我们看一下具身智能的未来的话，那我们的力反馈器可能就是一个精细化的设备，而这个设备可能是由一些精细化的参数来驱动的，六自由度力反馈器有可能就会成为一个智能控制终端。比如说，手术机器人，六自由度力反馈器可能就是一个终端联动的设备； 自动维护机器人，六自由度力反馈器可能就是一个终端联动的维护机器手。
我想不管是具身智能，还是现在，六自由度力反馈的作用就是人手的双向延伸，执行人手操作，反馈环境受力。而只要是需要人手去操作完成的复杂场景，六自由度力反馈器就存在着提供新的体验的机会，可为存在高危、难企及、高成本、缺乏自然交互方式等应用场景提供有效的替代、辅助方案。通过广州华生仿真的自主研发构建的技术壁垒和未来的可扩展空间，通过开放的技术架构，相信未来的需求应用场景也会越来越丰富。
关于广州华生仿真
广州华生仿真科技有限责任公司拥有一支专注于VR，视觉与力控算法研发的博士团队，形成了自有知识产权的力控算法应用和高端六自由度力反馈器IntelliHaptic, 持续专注力控算法开发与推广。