长期以来，高端智能传感器被基恩士、欧姆龙、西克、LMI等外资巨头牢牢把持，在中国市场攫取80%以上的高毛利率。由于这条赛道技术壁垒高耸、研发投入巨大、验证周期漫长，让绝大多数国内企业望而却步。

但有一个人，偏要往里闯。

他叫王国安，海归博士。他创办的企业，叫海伯森。

“我们有庞大的市场需求，却造不出满足高端制造的传感器；我们有完整的产业链，却在最核心的感知环节被‘卡脖子’。”王国安目睹了这种强烈的供需错配现状，在2014年下定决心回国，做一件真正有长期价值的事：不赚快钱，不卷低端，“死磕”高端智能传感器。

高端智能传感器研发，横跨机械、材料、微电子、光学、算法、控制、量子物理等十余门交叉学科，每一项都要做到95分以上，否则只能是实验室工程样品，无法在工业场景24小时×365天稳定运行。

在王国安看来，初创公司选择短平快的变现赛道，大多是为巨头做嫁衣。而大企业不愿投、不敢等、耗不起的赛道，恰恰给了海伯森生存空间。

从诞生第一天起，海伯森便确立了清晰定位：以技术为根，以工业可靠为魂，在“卡脖子”最深处凿开一道光，做国产高端智能传感器的破局者。

瞄准机器的“五官”，双赛道起步

战略，是有所为，也是有所不为。海伯森没有四面出击，而是精准锚定工业感知最核心、技术门槛最高的两大方向：光学精密测量与机器人力觉感知。

这并非心血来潮，而是基于对产业未来的深刻洞察——无论是高端制造还是机器人，感知都是底层基础。光学精密测量，解决行业“测不准、测不快、测不了”的工艺难题；机器人力觉，赋予的则是“无感知、易漂移、难协同”的智能体感。

两条赛道，同源共流。海伯森将光、机、电、算等十余个交叉学科的能力融于一炉，形成技术同源、场景互补的完整布局。这不仅是为了填补国产空白，更是为了打通从精密测量到机器人自动化的价值闭环，为未来的智能工厂构建最坚实的感知底座。

“没有高端感知，就没有高端制造；没有精准传感，机器人就只是机械臂。”海伯森立志要做机器的“感官”缔造者。

从点→线→面，构建最全光谱共焦矩阵

光学精密测量，是海伯森的技术王牌，也是国产替代的主战场。点光谱共焦传感器，正是其打破外资垄断的第一声枪响。

据王国安回忆，海伯森最初瞄准的，其实是三角法激光位移传感器。但当产品被带到客户现场进行大量测试时，对材质极度敏感，导致不少场景下的测量精度无法满足精密测量需求。于是，海伯森调转方向，选择了技术难度更高、但能根治痛点的光谱共焦路线。

2020年，海伯森推出首款点光谱共焦传感器，通过自研的光谱共焦技术，成功解决了透明、高反光、镜面等“杀手级”材质的测量难题。

如今，海伯森已拥有超过40款点光谱传感头，型号丰富度远超外资品牌。精度与速度更是比肩甚至超越进口产品，可靠性经过严苛工业验证，成功打入比亚迪、华为、富士康、宁德时代、蓝思科技等头部客户的供应链。

从此，国产高端传感器的信任壁垒，被撕开一道口子。

如果说点光谱是破冰之作，那么3D线光谱共焦就是海伯森真正改写行业规则的一战。

2021年，海伯森推出国内首台3D线光谱共焦传感器。产品一经问世，测量精度与速度双双处于业界领先水平。这款产品以亚微米级精度，实现对玻璃、涂胶、曲面屏等复杂材质的3D轮廓重建，让检测从“人工定性”升级为“数据定量”，大幅提升良率、降低成本。

然而，真正的“高光时刻”来自于一场与外资巨头LMI公司的专利对决。

2023年，加拿大LMI公司一纸诉状递至法院，矛头直指海伯森的3D线光谱产品专利侵权。海伯森没有退缩，凭借扎实的自主研发专利池，经过长达三年的法律拉锯战，最终在2026年1月获得最高人民法院终审胜诉。

这不仅是海伯森的胜利，更是中国高端传感器企业在全球技术话语权上的一次关键正名。

“别人起诉我们，恰恰证明我们真正威胁到了垄断。”王国安如是说。

塞翁失马，焉知非福。LMI公司的起诉也让更多的客户看到了海伯森，如今其3D线光谱共焦传感器已量产12款型号，成为3C、显示、半导体产线的标配。

点光谱用于测量一个点、线光谱用于测量一条线，对节拍要求较高的客户提出，还需要一款面成像的产品。

2022年，海伯森再度亮剑，推出国内首台工业级一体式3D闪测传感器，成为当时直面抗衡外资品牌的独苗。这款产品无需扫描，仅需约1.5秒即可完成62×62mm区域的2D和3D高精度测量，且像素更高、速度更快、价格更优，满足了在线全检对高速节拍的严苛要求。

经历两年左右严苛的现场验证是国产高端智能传感器的必经之路，2024年末，海伯森的3D闪测传感器正式放量，现已成为四目3D闪测传感器领域的国产头部玩家。

值得关注的是，线光谱开发中衍生出的高速数据传输技术，被海伯森巧妙转化为超高速工业相机。该产品具有40G光纤传输、体积仅为传统产品的五分之一、实时在线处理、成本比外资品牌便宜30%以上等优势，在半导体、印刷、食品包装等场景快速落地。

从点到线，由线及面，再以速度赋能。海伯森的每一步，都精准踩在行业痛点的最中心。

力觉与校准，让机器人更稳、更准、更智能

如果说光学测量赋予机器“视觉”，那么力觉与校准技术则赋予机器人“触觉”与“精准度”。

当机器人产业从“自动化”迈向“智能化”，力觉能力的缺失成为最大短板。早在2016年，海伯森便率先推出六维力传感器，直接打破技术垄断，击穿了外资品牌5-6万元一套的高价泡沫。

随着越来越多的新老玩家入局，六维力传感器赛道竞争日益激烈，与以低价抢占中低端市场的企业不同，海伯森再次选择了一条截然不同的路：聚焦高端。

凭借极致线性度、低串扰、小迟滞、高稳定性能等优势，海伯森的六维力传感器成功应用于对可靠性有极致要求的半导体、AI等高端客户。

“我们目前的定位是小而美公司，在高端市场稳定立足，保持技术领先。”王国安表示，面对即将爆发的人形机器人市场，海伯森也已做好产能储备，静待时机。

随着人形机器人关节、减速器、轴承等核心部件越做越精细，海伯森的光学与力觉技术还有更大的发挥空间，比如将精度控制在亚微米级或纳米级，让机器人的手指真正拥有“视觉”和“触觉神经”。

在早期与机器人企业的接触中，海伯森还了解到，当机器人发生碰撞或者长时间运行后，原点出现漂移是产线的一大噩梦。传统的人工示教方式效率低下、停线损失巨大，而海伯森机器人校准传感器的出现，彻底改变了这一局面。它无需人工介入，非接触式操作，IP67防护等级，可任意角度安装。

王国安透露，目前机器人校准传感器已获得库卡、ABB、史陶比尔等国际巨头，遨博智能、节卡机器人、艾利特机器人等国产头部企业的认可，累计出货超千台。

针对点胶针头易偏移、机床刀具易磨损的行业刚需，海伯森还相继推出对针传感器与激光对刀仪，以非接触、高精度、快响应成为富士康等头部企业标配，进一步完善机器人与自动化场景版图。

从协作机器人的减速器背隙补偿，到点胶机的针头校准，再到机床的刀具磨损监控，海伯森已然成为生产企业产线上名副其实的“精度校正师”。

打破认知偏见，扛起国产替代大旗

深耕高端智能传感器领域11年，海伯森完成了三重破局。

价格重构。从六维力传感器到点光谱共焦传感器，从3D线光谱共焦传感器到超高速工业相机，再到机器人校准传感器，海伯森的每一次产品问世，都像一条“鲶鱼”，以技术突破，直接击穿外资品牌高价壁垒，让高端传感器不再是奢侈品。

信任重构。“国产不如进口”的认知偏见，被海伯森用一次次客户现场验证粉碎。连续稳定的数据和超越外资品牌的性能指标，海伯森让终端行业巨头从质疑到信任，再到全面导入，完成了国产高端传感器最艰难的市场教育。

技术重构。从点、线、面光学精密测量传感器，到机器人校准传感器、六维力传感器，海伯森已形成严密专利池。胜诉LMI公司，是凭硬实力在全球规则中赢得的公平与尊重。

继续做那个“破风前行”的海伯森

站在智能制造与人形机器人的浪潮之巅，海伯森的蓝图愈发清晰且坚定。

短期，持续深耕光谱共焦主航道。海伯森将加速产品迭代与产能扩张，同时继续强化专利壁垒，完善售前售后体系，以定制化服务贴合国内客户需求，拒绝价格战，坚持以价值创造获取市场溢价。

长期，全面拥抱人形机器人时代。凭借在光学精密测量和机器人力觉领域的深厚积累，海伯森正将技术进行“降维”与“删繁就简”，为人形机器人的关节、减速器、轴承、末端执行器等精密部件提供亚微米级的品控方案，让人形机器人更精准、更耐用、更智能。

“中国市场足够大，可以容纳不同的玩家。”王国安最后向行业呼吁：“我们应脱离低端价格战的泥潭，更多地关注如何为客户创造价值。只有形成‘技术创造价值-价值赢得溢价-利润反哺研发’的正向循环，中国高端传感器产业才能真正崛起。”

随着高端制造对于精密检测设备的需求日益增长，光谱共焦检测技术作为一种重要的精密测量手段，在质量控制等方面发挥着关键作用。海伯森作为行业内领先的技术企业，一直致力于光谱共焦检测技术的研发与创新。此次推出的高真空型传感头系列产品，可满足半导体等应用的严苛要求。在真空环境下提供更稳定、更精准的检测解决方案。

二、发布背景

2.1 市场需求驱动

随着半导体、航空航天、科研研发等行业的快速发展，对于在真空环境下进行高精度点光谱共焦检测提出了新的需求。然而，现有的点光谱共焦检测设备在真空适配性、检测精度等方面存在一定局限，无法完全满足市场需求。

2.2 技术发展趋势

点光谱共焦检测技术不断向高分辨率、高灵敏度、快速检测等方向发展。同时，与真空技术的结合也越来越紧密，以实现对特殊环境下位移的准确测量。海伯森基于自身在光谱共焦领域的长期技术和经验的积累，经过近一年时间的研发和验证，推出了具有自主知识产权的新款点光谱共焦系列产品，以满足高端半导体客户对传感头材质、释气率、工作温度、测量精度等指标的苛刻要求。

三、技术原理

3.1 点光谱共焦检测基本原理

点光谱共焦传感器基于‌光谱共焦测量技术‌，是一种非接触式高精度光学位移测量传感器。其核心在于利用白光光源通过特殊色散透镜产生‌轴向色差‌，将不同波长的光聚焦在光轴方向不同高度位置，从而实现对应关系分析和高精度位移测量。

3.2 新款高真空型点光谱共焦传感头工作原理

新款高真空型点光谱共焦传感头将点光谱检测技术与真空环境相结合。它主要由光学系统、真空法兰、高速控制器等部分组成。在真空环境下，光学系统将特定波长的光聚焦到样品表面，样品吸收光后产生的信号通过光学系统收集并传输到高速控制器对信号进行处理，最终得到样品的位移信息。

四、性能优势

4.1 卓越的光学性能

新款高真空型点光谱共焦传感头采用了特殊的玻璃材质、先进的光学设计和制造工艺，具有极高的光学分辨率。可分辨出微小的表面特征或位移变化。在产品结构上，同时支持0度和90度两种出光形式，并且支持四面灵活安装。

通过优化光学系统和控制器性能，新款点光谱真空头具有更高的灵敏度和测量精度。能够检测到非常微弱的光信号变化，即使是半导体晶圆表面极薄的污染层或微细凹凸，也能准确捕捉，可以帮助品控人员更早发现潜在的不良。

4.2 优异的真空适配性

新款高真空型点光谱共焦传感头采用了特殊的真空法兰密封结构和材料，确保在真空环境下具有良好的密封性能，能够有效防止真空泄漏，保证真空环境的稳定，可为真空镀膜机内或真空腔体内的在线检测提供可靠的保障。经过严格测试，该系列传感头在长时间运行过程中，真空度变化极小，能够满足各种高精度真空位移测量的需求。

4.3 高速检测能力

新款传感头搭配了高速控制器，测量频率提升了200%。这使得在生产线上进行100%全检时，可提高一倍的生产效率。

4.4 高稳定性和可靠性

新款传感头整体采用优质SUS304不锈钢材质，并使用了高精度的加工设备和制造工艺，以确保其优异的稳定性和可靠性。在-20-150℃的环境下可连续稳定工作，极大地减少了设备的维护成本和产线停机时间。

传感头（真空款）

五、应用前景

5.1 半导体晶圆加工与检测

晶圆搬运与对准：在真空传输腔中，用于确认机械手是否精准抓取晶圆，或者确定晶圆在载台上的放置角度与位置。

减薄与切割：在晶圆背面减薄或划片过程中，实时测量剩余厚度，防止晶圆碎裂。

5.2 精密光学镀膜

膜厚监控：利用光谱共焦的多层材料解析能力，实时测量正在沉积的膜层厚度。

基板位置确认：测量镀膜夹具上的镜片基板是否在焦平面上。

5.3 IC与封装

铜柱高度测量：在真空镀膜或电镀后，实时测量微小的铜柱高度是否一致。

临时键合：测量衬底的翘曲度或胶层厚度，确保在真空热压过程中的受力均匀。

5.4 科研分析

样品定位：在封闭真空腔外或腔内，通过光学窗口测量样品台的上升高度，防止样品与昂贵的物镜或探头发生碰撞。

六、结论

海伯森新款高真空型点光谱共焦传感头系列产品的的发布，是光谱共焦检测技术与真空技术相结合的一项重要成果。它具有卓越的光学性能、优异的真空适配性、高速检测能力和高稳定性可靠性等优势，拓展了光谱共焦传感器在半导体制造、航空航天、科研分析等领域的应用。同时，我们将继续加大研发投入，不断创新和完善产品，为用户提供更优质的服务和解决方案。

六维力传感器作为一种能够同时测量力和力矩的高精度传感器，因其广泛的应用场景和独特的技术优势，正成为智能制造领域的重要工具。特别是在近年来人形机器人、协作机器人和智能装配等领域的快速发展，使得六维力传感器的应用前景更加广阔。

2025年，随着多家知名科技公司推出新一代人形机器人产品，这一领域迎来了爆发式增长，成为全球科技行业的焦点。

在人形机器人领域，六维力传感器赋予了机器人精准的力觉感知能力。它能够实时监测力和力矩的变化，帮助机器人实现更自然的交互和动作控制，从而完成复杂且精细的操作任务。

以机器人为例，其产品广泛采用了六维力传感器技术。通过在手部、脚部和关节等关键部位安装六维力传感器，机器人能够感知细微的力和力矩变化，从而实现诸如花样跳绳、街舞等高难度动作，充分体现了六维力传感器在提升机器人稳定性和精确性方面的技术优势。

随着人形机器人技术的不断突破，六维力传感器的应用场景也将进一步拓展，为机器人智能化发展注入更强动力。

海伯森通过创新设计和精密制造，实现了传感器的高灵敏度与长寿命，为机器人的力觉感知系统提供了可靠的技术支撑。海伯森的传感器产品已通过多项国际认证，标志着其技术实力已达到先进水平。正努力填补高端传感器市场的空白。凭借高性价比和技术突破，国产六维力传感器正在加速替代进口产品，为智能制造提供更可靠的技术保障，达到精细操作的目标。

未来，六维力传感器将朝着高精度、智能化、小型化和集成化方向发展，成为智能制造不可或缺的核心技术之一。海伯森作为国内传感器领域的先行者，将继续发挥技术优势，推动六维力传感器在更多领域的应用，助力中国智造走向世界。

近日，我司与加拿大LMI公司之间的专利诉讼迎来关键转折。随着国家知识产权局作出无效决定，宣告其主张我司侵权的权利要求无效，案件局势已彻底明朗，LMI的侵权指控从根本上是无法成立的——技术的正当性与法律的公正性，终将站在真实创新者一边。

事实澄清：涉案专利宣告无效，法律底牌彰显公正

LMI公司据以提起诉讼的专利相关权利要求已被国家知识产权局宣告无效，这意味着一审判决所依据的权利基础已不复存在，对方所谓“胜诉”在法律上彻底失去支撑。目前，我司已依法向最高人民法院申请驳回对方起诉，相关司法程序正在稳步推进。

我们重申：对于以诉讼为商业竞争手段、试图扰乱市场秩序的行为，我们始终秉持专业态度，坚决运用法律武器维护自身权益与行业公平。

技术为本：深耕光谱共焦，引领全球突破

作为光谱共焦传感器领域品类最丰富、技术实力最强的领先企业之一，海伯森始终致力于底层技术的自主研发与持续迭代。本次与海外公司的专利交锋，不仅是对我司技术路线自主性的检验，更是中国高科技企业在核心精密测量领域突破海外专利围堵的典型案例。海伯森凭借扎实的专利布局与技术积累，在关键时刻赢得了法律与技术的双重认可。这充分证明，只有真正掌握核心科技、坚持创新，才能在全球化竞争中建立牢固的防御体系与话语权。

超越竞争：以创新推动行业，以担当回应期待

此次交锋的阶段性成果，不仅属于海伯森，也属于所有支持国产核心技术突破的合作伙伴与行业同仁。它昭示着一个简单而深刻的道理：在高质量发展的道路上，没有捷径可走，唯有依靠持续的技术深耕与真实的创新投入。

我们深知，市场竞争的本质是创新效率与技术实力的较量。未来，海伯森将继续聚焦光谱共焦及相关精密传感技术的纵深研发，以更多突破性产品与服务，为客户创造持久价值，为行业注入创新活力，为国家在高精度工业传感领域的自主可控贡献坚实力量。

感谢每一位客户、合作伙伴及社会各界在此过程中的信任与支持。公道终在，创新不败。让我们携手，以技术丈量世界，以创新引领未来！

海伯森技术（深圳）有限公司

2026年1月19日

《海伯森光谱共焦产品阵容》

★ 3D线光谱共焦传感器

★ 点光谱共焦位移传感器

如需测样或技术咨询，请与我们联系：

一、什么是六维力传感器？

简单说，它是一个能同时测量三个方向力（Fx, Fy, Fz）和三个方向力矩（Mx, My, Mz）的高精度仪器。其核心在于内部的精密弹性体与应变计，通过解耦算法，将复杂的受力情况清晰量化。

海伯森洞察：真正的难点不仅在于测量，更在于如何在高速、高负载、温差变化等复杂工况下，保持长期稳定的精度与极低的轴间耦合干扰。这正是高端传感器技术的壁垒所在。

二、两大流派:末端直接测量 vs 一体式集成

根据安装位置，六维力传感器主要分为两大技术流派。它们各有千秋，适用于不同的场景。

方案一：末端安装式——追求极致的“指尖触觉”

安装位置：机器人末端法兰与工具之间。
工作原理： 直接测量，获取最纯净的末端接触力。

海伯森代表性产品：HPS-FT系列 六维力传感器
该系列是海伯森面向高精度、高动态场景的旗舰产品，其设计充分体现了对“极致性能”的追求：

超高精度与灵敏度：采用高精度应变计及结构设计和先进的信号处理技术，实现低漂移和<2%FS的轴间串扰，确保测量数据真实可靠。

卓越的动态响应：高刚度设计带来高固有频率，能准确捕捉瞬态力变化，非常适合精密装配、医疗康复器械等对实时性要求极高的领域。

坚固与精密并存：在提供高达数百牛至数千牛力量程的同时，依然能分辨出微力的变化，兼具“开山斧”与“引线针”的双重特质。

缺点：如同所有末端传感器，它直接面对工作环境，需注意防碰撞与高污染。

方案二：内置式——注重可靠的“手腕神经”

安装位置：集成于机器人手臂内部（如关节处）。
工作原理： 间接推算，通过动力学模型由内侧受力反推末端外力。

海伯森技术应对：
内置式方案的核心挑战是模型精度和抗过载能力。

高可靠性设计：海伯森传感器固有的强抗过载、抗冲击性能，正是内置式传感器在机器人关节内部承受复杂内力的关键保障。海伯森080系列产品依据国家强制标准 （GB/T 3836.1-2021 和 GB/T 3836.4-2021），通过了煤科（北京）检测技术有限公司的检验，取得了防爆合格证。

精准标定支持：海伯森建立的高精度标定系统，能为机器人本体厂商提供可靠的传感器标定数据，为后续的全身动力学参数辨识奠定坚实基础。

典型应用：这是目前大多数协作机器人厂商选择的方案。机器人制造商通过集成此类传感器，实现对拖动示教、碰撞检测、柔顺控制等核心功能的支持。

如何选择？

三、未来展望：融合与智能未来的趋势并非二选一，而是融合与智能化。无论传感器位于何处，其最终目标都是为机器人控制器提供最准确的环境交互信息。

海伯森正在推动的技术方向包括：

更智能的传感器：内置集成温度补偿及微处理器、状态自诊断，输出更稳定、更可靠的信息。

更完善的解决方案：不仅提供传感器硬件，更能结合行业工艺，提供包括标定、算法在内的软硬件一体化力控方案，降低用户的使用门槛。

总结而言：

如果你的机器人在执行“医疗手术”或“芯片封装”，请为它配备安置在末端直接测量。

如果你的机器人需要在生产线上各类任务间灵活切换，那么一个内置的、可靠的一体式集成系统更为合适。

理解技术本质，匹配场景需求，正是选择传感器的关键。而海伯森正通过持续创新，为机器人的“触觉进化”提供着坚实的“全维”支撑。

关注我们，获取更多高端传感器及各方面应用解析。

激光雷达通常由激光发射、激光接收、光束操纵和信息处理四大系统组成，其工作原理是向目标探测物发送探测信号（激光束），然后利用回波成像来构建被探测物体，从而对目标进行探测、跟踪和识别，具有探测精度高、探测范围广及稳定性强等优点。

激光雷达最初发明于20世纪60年代早期，其概念和技术雏形几乎与激光器的发明同步出现。早期主要用于太空探测、气象监测、地形勘测、军事测距、武器制导等工程领域。2010年后，在自动驾驶、机器人等产业的强劲需求推动下，固态激光雷达进入快速发展阶段，技术路线逐步丰富，包括MEMS微振镜、Flash面阵、光学相控阵等多种方案相继成熟并走向商用。近年来，随着产业链的完善与规模化生产的实现，固态激光雷达在车载、消费电子、工业传感。监控安防等领域的应用不断深化，正朝着高性能、低成本、高可靠的方向持续演进，成为现代智能系统中不可或缺的环境感知核心部件。只是不同种类的激光雷达各有优劣，可以根据不同的应用场景，选择合适的激光雷达产品。

海伯森面阵固态激光雷达系列

作为一家深耕高端光学力学传感器领域的国家高新技术企业，海伯森技术专注于研发和制造高性能、高可靠性的传感器产品，致力于填补国内高端智能传感器领域创新制造的空白。

海伯森 HPS-3D系列是海伯森技术HYPERSEN创新研发的面阵固态激光雷达，它是基于ToF原理的高性能线激光测距雷达，包括 HPS-3D160Pro和 HPS-3D640两款型号，适用于多种复杂的工业场景。

ToF是Time of Flight的缩写，直译为飞行时间，通过给目标连续发送光脉冲，然后用传感器接受从物体返回的光，通过探测这些发射和接受光脉冲的飞行（往返）时间来得到目标物体的距离。

与现有的三维测量方法相比，ToF具有探测距离远、设备易于小型化、动态表现好等多种技术优势。而海伯森 HPS-3D系列面阵固态激光雷达，更是在ToF原理上，针对产品做出了深度的优化改良，以实现更出色的产品性能。

更强光源：海伯森 HPS-3D系列面阵固态激光雷达配备优化的照明系统和低失真红外光学镜头，对90%反光的白色目标可测距离可达8米。数据显示，HPS-3D系列产品强光性能高达80000Lux，能够有效降低环境光的影响，不论是夜景还是强光环境下，都能实现可靠的测量结果。

更大的视场角和更高分辨率：海伯森 HPS-3D160Pro可实现76°*32°的超大视场角，分辨率达160*60，每帧可输出9600个像素点的距离数据；而海伯森 HPS-3D640的性能则更加强悍，可实现68°*55°的超大视场角，分辨率达640*480，每帧可输出 307200个像素点的距离数据，最小分辨率仅为1cm，测量更精确！

软硬件双优化：为了确保海伯森 HPS-3D系列面阵固态激光雷达的高可靠性，海伯森技术还进行了软硬件双层面的优化。

软件上产品嵌入了高性能处理器，具有先进的数据处理，滤波和补偿算法，确保稳定测量的同时数据输出，通过一次拍摄即可生成3D点云数据并通过高速通讯接口进行实时传输。

硬件上产品全固态式结构，工业级IP67防护设计，航空铝外壳。产品应用可在-10℃~55℃温度范围内正常工作，安全防护性能得到了充分的保障。

多场景应用实践

海伯森技术HPS-3D系列面阵固态激光雷达，搭载智能抗干扰算法，支持多设备协同作业，可实时输出高精度点云与深度图像，并具备坐标数据提取功能。该系列产品通用性高，能灵活适配多种工业场景，助力实现高效、稳定的应用部署。

1. 自动化仓储搬运避障

在自动化仓储系统中，搭载HPS-3D面阵固态激光雷达的搬运AGV或叉车可实时采集作业区域的点云数据。通过将实时点云与预设的“安全行驶区域”进行比对，一旦识别到障碍物侵入安全区域，雷达立即向控制系统发送停机信号，确保设备在动态环境中安全、精准运行。

2. 商场人流统计与区域管控

在商超、展厅等公共场所，该雷达通过部署在出入口或关键通道上方，对通行人员进行实时3D点云采集。基于点云密度与运动轨迹分析，可实现精准的人流计数、方向识别及区域人数监控，并可联动自动门、照明或空调系统，实现智能节能与安全疏导。

3. 工业场景三维建模与检测

在生产线或设备巡检中，固定安装的HPS-3D雷达可对目标物（如大型机械、货架堆形）进行持续三维扫描，生成高分辨率点云模型。通过对比历史模型数据，可实时监测设备形变、货物位移或堆叠规整度，为维护管理及质量控制提供可视化依据。

4. 物流包裹体积快速测量

在智慧物流分拣中心，HPS-3D雷达以非接触方式对传送带上的包裹进行三维扫描，实时生成高精度点云数据。通过算法快速提取包裹长宽高尺寸，并自动计算体积等信息，为分拣、码垛提供准确数据支撑，大幅提升仓储作业的自动化水平和处理效率。

海伯森HPS-3D640面阵固态激光雷达测评

场景测试

（1）白景测试

在灯光的干扰下测量仍有效进行

（2）夜景测试

在夜间尤为突出，能够清晰采集有效数据

（3）精度测试

被测物为白色幕布，距离测量数值展现：（309，231，1550）。

通过对定点距离1.5M测量，从上位机监测数据来看实际测量数据为1.55M，充分体现 HPS-3D640面阵固态激光雷达传感器深度距离测量的高精度，对场景应用的准确性的强有力说明！

国产化替代

海伯森的定位，是为国内工业客户提供一种可靠、实用的高端传感器选择。我们专注于光学与力学传感器的自主研发与制造，通过不断改进产品性能与稳定性，目前已能覆盖多个精密测量场景。

在3C电子、半导体、新能源等行业的部分环节，我们的传感器已开始逐步替代进口产品，帮助一些客户降低了供应链风险和综合成本。

我们清楚，前方还有很长的路要走。未来，海伯森将继续专注于技术改进和工艺完善，努力把产品做得更稳定、更好用。目标是成为更多客户在需要时，能够放心考虑和使用的品牌。

在人形机器人从概念走向现实的关键征程中，如何让其像人类一样感知世界、实现人机交互，是核心挑战之一。其中，“力觉”感知——即精确感知与控制交互力与力矩的能力，是实现精细操作、自适应行走与安全碰撞应对的基石。海伯森技术以其在六维力传感器上的双重改革：应变片材质从硅到金属的转变，以及控制器内置的一体化结构设计，为人形机器人赋予了前所未有的“细腻触觉”，实现了产品品质的跨越式提升。

六维力传感器是一种能够同时测量物体在三个空间方向上的力（Fx, Fy, Fz）和绕这三个方向的力矩（Mx, My, Mz）的高精度智能传感设备，其核心工作原理通常依赖于贴有应变片的弹性结构体；当外界施加力和力矩时，这个结构体会产生微小的形变，附着其上的应变片的电阻值就会发生相应变化，通过精密解耦这多个应变片信号组成的复杂电桥电路，并经过复杂的解耦算法，就可以精确地分离并计算出六个独立分量的数值，这种强大的能力使得六维力传感器成为机器人、高端制造和科研领域的关键部件。

一、海伯森材质革新：金属应变片，铸就稳定可靠的“神经末梢”

人形机器人的工作环境复杂多变，从恒温实验室到有温差的真实场景，其“腕踝”等关键关节处的传感器必须能承受持续动态负载并保持稳定输出。海伯森将应变片材料从传统的硅基升级为航空金属，正是为了满足这一严苛需求。

材质变革如何夯实品质基础？

温漂性能的质的飞跃：硅材料对温度变化极其敏感，传统硅基传感器零点温漂通常高达 0.1%/℃以上，导致传感器零点与灵敏度随环境温度大幅漂移，是长期稳定性的大敌。海伯森采用的特种航空金属材料具备优异的热稳定性，其电阻温度系数极低，且热膨胀系数能与传感器金属弹性体形成完美匹配。TF080系列配合内置温度补偿算法，温漂性能较行业平均水平大幅降低。这一突破使得机器人在 – 20℃~80℃的温度范围内，将温漂控制在＜0.1%FS/10℃。这从物理层面显著抑制了温漂，使传感器在复杂的工业环境下也能保持输出稳定，降低了系统对复杂温补算法的依赖。这一突破使得机器人无论是执行“精密擒拿”鸡蛋，还是“大力旋紧”瓶盖的任务，都能实现精准稳定的力道控制，展现出卓越的环境适应性。

线性度与重复精度的提升：金属应变片在弹性形变范围内，其电阻变化与机械应变之间呈现出高度线性的关系。其 HPS-FT080 型号非线性度仅为＜0.5% FS，接近航空航天级标准，这种固有的优良特性，使得传感器在全量程范围内都具有卓越的线性度，测量结果更真实，重复性更高，简化了标定与数据处理的难度。确保了力觉反馈的高度真实，为机器人流畅完成推、拉、握、捏等复杂动作提供了可靠的数据基础。

方向性与长期可靠性的增强：传统硅基传感器因材料强度不足，在使用过程中容易造成断裂，而海伯森金属应变片强度更高，应力传递更直接。这不仅有效降低了六维力信号之间的串扰，提升了测量方向性，更确保了传感器在承受长期、交变负载时，性能不会因材料疲劳而衰减，使用寿命大幅延长在抗过载能力上，海伯森全系列产品则达到 350% 过载承受能力。这确保了在机器人的整个生命周期内，尽可能使其“脚踝”和“手腕”的力觉感知始终如一，为动态平衡与步态控制提供长期可靠的数据支持。

二、海伯森结构革新：内置控制器，打造高度集成的“神经线”

人形机器人结构紧凑，对空间的利用要求极为苛刻，同时需要极低的系统延迟以实现快速反应。海伯森将控制器内置的一体化设计，完美回应了这些需求。

结构变革如何改善用户体验？

简洁与可靠性：传统的分体式设计需要多根电缆在机器人与控制器之间连接，不仅布线繁琐，更是噪声干扰、故障频发的风险点。针对此类问题，海伯森将控制器内置后，传感器可直接输出经过处理的高质量数字信号，连接线缆大幅减少，系统集成度显著提高，整体可靠性倍增。集成时间从行业平均的 3 小时缩短至 1 小时（效率提升67%），同时后期维护成本降低 50%。

信号保真，抗干扰能力提升：模拟信号在长距离传输中极易受到电磁干扰。内置控制器使得微弱的应变片信号得以在传感器内部最短路径内被放大、模数转换和数字处理，最大限度地避免了噪声引入，保证了从感知到输出的全程信号纯净度。

智能内嵌，随连随用：内置的强大算力使得传感器能够实时完成温度补偿、非线性校正、动态解耦等复杂运算。用户无需再配置额外的处理单元或编写复杂的补偿算法，上电即可获得稳定、精准、已解耦的六维力/力矩数字信号，极大地降低了开发门槛和时间成本。

架构优化，为设备“减负”：一体化的结构为机器人等设备节省了宝贵的安装空间，并且强大的定制化能力可根据特定的结构空间、接口协议和性能要求，进行联合设计开发与参数深度定制，确保产品实现最优匹配与性能融合。

在高度自动化的现代工厂中，每一毫秒都可能发生决定产品质量的关键事件。例如，一部智能手机从一米高处坠落的瞬间，其内部结构如何形变？这些微秒至毫秒级的瞬态过程，超越了人眼乃至常规工业相机的感知极限。超高速工业相机通过每秒数千至数百万帧的采集能力，将时间“变慢”，让不可见变为可见，让模糊的因果链条变得清晰。

海伯森技术作为国内高端传感器与机器视觉领域的重要参与企业，其超高速相机产品已广泛应用于精密制造、科研开发及运动分析等前沿领域。本文不仅从技术层面解构海伯森超高速相机，更将重点置于其与现实世界挑战的碰撞，通过一系列详实的应用案例，展现技术如何服务于实践，驱动创新与效率的提升。

超高速成像核心技术原理

01高性能CMOS图像传感器

现代超高速相机都普遍采用了互补金属氧化物半导体（CMOS）图像传感器，相较于电荷耦合器件（CCD），CMOS技术在实现高帧率方面具有天然优势。海伯森相机采用的先进CMOS传感器具备以下特点：

高集成度与低成本：将传感器、放大器、模数转换器、控制电路等全部集成在同一块芯片上，形成一个“片上系统”。这不仅缩小了系统体积，还大大降低了制造成本。

低噪声高灵敏度设计： 通过工艺提升传感器的聚光效率和灵敏度，允许在更短的曝光时间内获得信噪比良好的图像。同时，优化的电路设计有效降低了读出噪声和暗电流噪声，保证了在弱光环境下的成像质量。

灵活的读取模式：CMOS可以轻松实现只读取传感器的一部分区域，从而在不降低分辨率的情况下实现更高的帧率。它还支持在读出过程中进行一些智能处理。

02高帧率实现机制

实现高帧率主要有三种途径：

1.降低分辨率： 通过只读取传感器上感兴趣区域的像素，大幅减少单帧数据量，从而在接口带宽不变的情况下实现帧率的数倍甚至数十倍提升。

2.降低像素位深： 例如，将输出数据从12位/像素降至8位/像素，也能减少数据量，提升帧率，但会牺牲图像的动态范围。

3.提升接口带宽： 这是最有效的解决方案。

海伯森超高速相机架构分析

01硬件系统架构

图像传感器模块： 作为核心，选用了高性能全局快门CMOS传感器，确保了图像源的品质。

机械结构与散热设计： 全航空铝外壳保证了相机的结构强度和电磁屏蔽性能。针对高帧率运行时产生的热量，设计了高效的散热风扇，确保相机在长时间高负荷下仍能稳定工作。

同步与触发接口： 提供了标准化的数字I/O端口，用于接收外部触发信号、输出曝光/帧有效信号，实现多台相机之间或相机与其它设备（如PLC、闪光灯）的精确同步。

02软件与开发生态

软件开发工具包（SDK）： 提供了功能丰富的SDK，支持Windows、Linux等主流操作系统。SDK包含了丰富的API函数、演示样例和详细文档，极大降低了用户的二次开发难度，方便用户快速构建自定义的视觉应用。

图形化控制软件： 通常配备一款易于使用的客户端软件，用户无需编程即可进行连接相机、调整参数（曝光、增益、白平衡等）、实时预览、图像采集与保存等一系列操作。

工业与应用场景的深度案例解析

01消费电子制造：

智能手机跌落测试的“微观审判”

背景与挑战： 消费电子品牌对产品质量要求严苛。手机跌落测试是验证结构可靠性的核心环节。传统方法仅能通过测试后的拆解判断损坏情况，但无法获知撞击瞬间的内部结构形变序列、电池的挤压过程以及卡扣的失效机理。

解决方案： 采用海伯森HPS-HC系列相机，配备长焦微距镜头，以每秒10,000帧的速率拍摄手机内部结构。测试时，将手机外壳改为透明亚克力材质，然后手机做自由落体运动，进行拍摄。

过程与发现： 超高速视频清晰地显示，在撞击地面的瞬间，手机中框首先发生微弯，应力通过内部支架传递，导致主板在特定焊点处产生预期外的微裂纹，随后电池才开始被挤压。这一发现颠覆了之前“电池挤压导致短路”的假设。

价值： 研发团队根据此视频数据，重新优化了中框结构强度和主板固定点位置，将产品的跌落测试通过率提升了15%，从源头上预防了潜在的批量性质量风险。

02体育运动科学：

职业高尔夫球员的挥杆生物力学优化

背景与挑战： 顶尖高尔夫球员追求每一次挥杆的极致完美。教练需要量化分析球员在不到1秒的整个挥杆过程中，身体各环节（脚踝、膝盖、髋、肩、手腕）的角度、速度序列，以及杆头在击球瞬间的姿态。

解决方案： 在球员身体关键部位和球杆上粘贴标记点，使用多台海伯森超高速相机（通常2-4台）从不同角度以2000 fps的帧率同步采集整个挥杆动作。

过程与发现： 通过三维运动重建技术，系统生成了球员挥杆的数字化模型。超高速影像清晰地揭示了该球员在下杆早期存在手腕“过早释放” 的现象——即手腕角度在击球前很早就开始打开，导致击球时动能未能完全传递至杆头，损失了距离和稳定性。

价值： 教练根据这一精确的数据，为该球员设计了针对性的延迟释放训练方案。经过一个周期的训练后，再次通过超高速相机测试，数据显示其手腕角度序列得到优化，击球平均距离显著增加了，弹道稳定性也显著提高。

03交通运输研发：

赛车轮胎与地面相互关系的动力学研究

背景与挑战： 赛车的性能极限很大程度上取决于轮胎。工程师需要了解在高速过弯、制动和加速时，轮胎胎面与赛道的接触形态如何变化，以及路肩冲击对轮胎接地特性的影响。

解决方案： 将一台小型化的海伯森超高速相机特殊安装于赛车底盘上，指向轮胎与地面的接触区域。使用高强度LED光源进行补光，以克服环境光变化和自身阴影。

过程与发现： 在赛道测试中，相机以5000 fps的帧率记录了赛车通过不同弯道和路肩时轮胎的实时形变。视频显示，在高速过弯时，轮胎外侧胎肩发生了显著的卷曲和滑移，这与遥测数据中捕捉到的抓地力临界点高度吻合。同时，碾压路肩的瞬间，轮胎发生了剧烈的局部形变并短暂离地。

价值： 这些独一无二的视觉数据为轮胎供应商提供了最直接的改进依据，用于优化轮胎的胎体结构、橡胶配方和胎面设计。车队工程师则利用这些信息来精确调校悬挂设定和赛车姿态，这在分秒必争的赛事中是至关重要的竞争优势。

结论与展望

本文系统地论述了公司超高速工业相机的技术体系与应用价值。研究表明，其高性能源于对全局快门CMOS传感器、FPGA实时处理以及10GigE等高速接口技术的深度融合与优化。通过灵活的ROI技术和强大的软硬件生态，我们的相机能够为各种高速视觉挑战提供高效、可靠的解决方案，已成为推动智能制造和前沿科学研究的重要工具。

展望未来，超高速工业相机技术将继续向着更高分辨率、更高帧率、更智能化的方向发展。

可以预见，海伯森作为行业创新的积极参与者，将继续引领这些技术趋势，为下一代工业视觉系统提供更强大的感知核心。

在高端智能制造领域，如精密装配和点胶定位中，机械臂末端执行器与目标工位之间的快速、高精度对准（对针）是保证生产效率和产品质量的关键环节。传统接触式对针方式存在易磨损、精度有限和效率低下等问题。海伯森激光对针传感器通过非接触式测量，为这一问题提供了卓越的解决方案。然而，传感器的硬件仅为系统提供了数据基础，其最终性能的优劣很大程度上取决于其内部的核心软件算法——高精度抗干扰中心搜索算法。该算法通过稳健的几何拟合与先进的数据处理策略，解决了工业机器人及自动化设备在复杂工况下实现微米级精密对针的技术难题。本文将解析关键性能指标及其在高端制造领域的典型应用，为客户与合作伙伴提供深入的技术参考。

2. 技术原理

通过两条对射光路构成一个二维坐标体系XY。机器人或XYZ平台移动待校准针头在激光对针传感器的中心附近搜索，接着引导待校准物沿着Y方向从右向左移动，当待校准物第一次接触到激光束时，标记为Y1，当待校准物刚离开时的位置标记为Y2，Y方向的中心位置即为（Y1+Y2）/2的坐标，同理可找X轴的中心位置；在定位XY的中心点后，将针头移动到中心点位置，向上提起针头，当出现两个激光束同时消失，即为Z轴零点，结合以上即可确定针尖的空间零点。

3.关键性能指标与优势

（1）激光对针传感器

• 拥有超高的测量精度，30um超小光点使重复精度可达0.01mm
• 拥有超快的反应时间，检测频率高达2kHz
• 一体化设计，布线简单，结构紧凑
• 内置背景光补偿算法，可抗强光干扰
• 全身IP67防护等级，防尘、防水，稳定、可靠

（2）机器人校准传感器

• 拥有超高的测量精度，15um超小光点使重复精度可达0.005mm
• 拥有超快的反应时间，检测频率高达2kHz120mm
• 超大工作范围，兼容更多末端工具种类
• 专利设计防撞帽檐结构，发生碰撞时有效保护光学镜头，提高可靠性与耐用性
• 15mm一体化超薄设计
• 开口式设计，可实现大尺寸工具第六自由度校准

4.典型应用场景

• 半导体制造：晶圆传输机器人（EFEM、Loadport）与工艺腔室、FOUP的对针。
• 精密电子装配：SMT贴片机吸嘴、异形插件头与PCB板定位孔的对准。
• 汽车自动化：发动机缸体、变速箱的柔性装配线上，机器人抓取部件与发动机基座的精准对接。
• 锂电生产：卷绕机、叠片机等设备中，极片与隔膜、壳体的初始定位。

5.总结与展望

在我们研发海伯森激光对针传感器的过程中，通过将稳健估计理论与精密测量模型深度融合，成功解决了工业现场对针应用中对精度、速度和可靠性的极致要求。这一中心搜索算法不仅体现了我们传感器产品的核心竞争力，也为我们持续提升高端智能装备的作业能力，提供了关键的技术支撑。