从科研测量到规模应用:DIC 如何重塑力学感知?

2026-08-06
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从科研测量到规模应用:DIC 如何重塑力学感知?

一项测量技术是否具备成为成熟工业品类的潜力,不仅取决于其测量精度的提升,更关键的是其应用场景的拓展、工程师的常态化使用、质检部门的批量部署,以及统一行业标准和完善的供应体系。数字图像相关技术(DIC)正处在这一产业化的关键转折点。

DIC 通过捕捉物体在受力前后的图像像素变化,解算出全场的位移、变形与应变数据。与应变片、机械引伸计等接触式单点传感器相比,DIC 具备非接触、全场同步测量的优势,能够适应微小试样、大型工程结构、高低温极端环境等特殊测量场景。过去,DIC 主要应用于高校和科研院所的实验室,受限于系统搭建复杂和操作门槛高,工业化推广受到制约。随着光学硬件、图像算法、算力和人工智能技术的不断进步,DIC 正在从科研专用设备向标准化、轻量化、低成本的通用工业力学感知工具转型。

围绕 DIC 的产业发展阶段、规模化落地的瓶颈、与传统传感器的协同关系、AI 融合创新、机器人触觉新赛道及商业化前景,OFweek 维科网传感器频道对海塞姆创始人、董事长李长太进行了专访。

海塞姆创始人、董事长李长太

作为国内 DIC 技术产品化和多场景落地的标杆企业,海塞姆以标准化 DIC 为基础,业务覆盖材料力学、结构力学、安全监测和具身智能四大板块。本次访谈将围绕企业的技术路线、产品迭代与市场实践,梳理 DIC 产业边界,挖掘视觉力学感知赛道的新兴市场空间。

一、多场景商业化落地:DIC 进入品类形成期

1.1 从科研到工业,渗透率快速提高

在李长太看来,DIC 本质上是一套完整的力学感知解决方案,其核心价值在于将光学图像信号转化为位移、应变、载荷等量化力学数据,从而在各类工业场景中补充甚至部分替代传统电信号传感器。在发展初期,DIC 的主要客户为高校和科研院所,采购需求集中在突破极限测量参数和满足前沿课题的复杂试验需求。随着 DIC 产品标准化程度的提升,工业企业客户占比持续增长,车企、航空、新材料、基建、机器人等领域纷纷引入 DIC 设备,客户需求逐渐转向测量效率、数据重复性、长期运行稳定性与综合使用成本。

凭借非接触、全场测量的独特优势,DIC 持续渗透材料力学、结构力学、结构健康安全监测、具身机器人力学感知等场景,从实验室研发环节延伸至出厂质检和长期安全监测等环节,工业市场渗透率实现快速提升。

1.2 从补充到替代,DIC 视觉在多个场景已成为主流

应变片和机械引伸计仅能采集单点力学数据,若需获取全域形变分布,需布设上百组传感器,布线、同步和运维成本极高。而 DIC 单次测量即可输出完整的全场应变云图,测量范围越大、测点需求越多,其成本与效率优势越明显。在材料力学测试、结构健康监测、土木工程安全检测等领域,DIC 设备正从“项目制试用”转向“批量化部署”,替代传统接触式测量方案已成为明确趋势。

然而,DIC 并不会完全取代传统传感器。其优势在于非接触,但局限性同样明显。在复杂结构、地下、管道内部等无法拍摄的场景中,DIC 仍不适用。因此,DIC 与传统电信号测量方法组合搭建复合型测量系统,已成为主流选型思路。

1.3 成熟行业效应已经悄然形成

判断一项传感技术是否形成标准化工业品类,关键在于“行业效应”的落地:技术纳入行业标准、头部企业常态化批量采购、一线工程师无需反复验证,直接将 DIC 列为常规测量工具。当前,DIC 已经走出纯实验室技术验证阶段,多重行业效应同步显现:多个材料、结构工程相关团体标准纳入 DIC 测量方法;航空、新能源、基建头部企业逐渐采用标准化 DIC 测量方法;一线工艺、测试工程师已掌握基础操作流程,不再将其视为小众试验设备。标准化软硬件产品、头部客户认知、行业标准建立等方面同步成型,标志着 DIC 正式进入规模化品类扩张周期。

二、AI+DIC 加速 DIC 的标准化和智能化:加快从 “1” 到 “N” 的产品布局

2.1 标准化能力才是决定 DIC 能否大规模普及的核心命脉

海塞姆早期依靠全球首创的单目三维 DIC 建立技术差异化壁垒,相比传统双目多相机方案,大幅简化了现场标定与设备部署流程。但李长太指出,单目三维技术只是标准化技术体系的一部分,标准化落地应用能力才是制约 DIC 大规模普及的核心瓶颈。

DIC 标准化并非单一算法优化,而是光学硬件、成像镜头、分析软件、自动标定系统、人工智能模块协同整合的系统性工程。只有实现全链路标准化,统一成像、计算、输出逻辑,才能降低设备调试门槛,实现不同工况、不同批次下数据稳定可对比,满足工业批量使用要求,是 DIC 从实验室走向工厂的核心命脉。

2.2 AI+DIC 加速 DIC 从复杂测试设备变为标准化传感器

传统 DIC 设备操作高度依赖专业人员,散斑匹配、参数调试、环境干扰补偿流程繁琐,推广难度大。AI 与 DIC 深度融合,彻底重构整套设备使用逻辑:依靠人工智能完成自动散斑匹配、测量参数自适应配置、光照振动干扰实时补偿、裂纹断裂等异常形变自动识别。

AI 将大量人工调试工作自动化,大幅降低操作人员专业门槛,推动 DIC 从操作复杂、需要专人值守的精密试验设备,转型为“安装即用、一键测量”的标准化工业传感器,为大范围工业化普及扫清人为操作障碍。

2.3 依托统一底层技术底座,可快速完成标准化定型产品开发

海塞姆搭建统一共享的 DIC 底层技术底座,整合图像匹配、自动化标定、力学反演计算核心算法,全系列产品实现底层技术复用。基于这套底座,企业衍生出视频引伸计、视觉应变仪、视觉跟踪仪、视觉裂缝计、DVC 分析软件、DIC 视触觉传感器多条产品线,覆盖材料力学、结构力学、安全监测、机器人力学感知四大赛道。

面向全新细分行业落地时,仅需根据测量视场、精度、采集频率、工况差异,差异化搭配相机、镜头、光源与补偿模块,即可快速完成标准化定型产品开发,高效完成从“1”项核心技术到“N”类行业产品的布局拓展,大幅缩短新品研发与落地周期。

三、让机器人感知数据最多的触觉传感器:加速具身机器人的泛化能力

3.1 业内最高密度的触觉数据,从底层提升机器人通用泛化能力

DIC 视触觉传感器是海塞姆开辟的 DIC 全新应用赛道,底层依旧沿用图像解算力学信号逻辑,通过捕捉内部弹性体形变,反演接触位置、三维受力、滑移、接触面形貌多维信息,是当前行业可输出感知数据密度最高的触觉方案。

传统压电、压阻、电容、电磁等触觉传感器为离散点位采集,存在大量感知盲区,单设备输出数据量有限。DIC 视触觉依托像素实现连续全域触觉场采集,微米级空间分辨率,单指尖可生成数万组同步触觉数据,输出完整压力分布云图。海量高密度、多维度触觉数据作为训练底层素材,输入具身大模型后,机器人能够自主区分物体材质、外形、软硬,面对未提前编程的未知物料也能稳定完成抓取、装配操作,从底层全面提升机器人通用泛化能力。

3.2 抗电磁干扰,提高机器人触觉感知的稳定性

市面主流电信号类型的触觉传感器,在焊接、电磁设备周边、高低温车间等工业场景极易出现信号漂移、电磁干扰失效问题,大幅降低机器人作业稳定性。

DIC 视触觉核心感知单元无嵌入式密集电路,依靠光学成像完成力学解算,天然具备强抗电磁干扰能力,温湿度变化、工业电磁辐射不会造成感知信号失真。无论是精密电子装配、焊接自动化工位,还是户外高低温作业机器人,都能持续输出稳定、无漂移的触觉数据,解决传统触觉传感器工况适应性差的痛点。

3.3 更好的空间一致性,让机器人操作从 “谨小慎微” 到 “放开干”

传统离散触觉阵列各点位灵敏度、线性度存在明显差异,空间一致性较差,机器人只能采取保守夹持策略,抓取力度控制极度谨慎,动作单一、效率低下,难以适配柔性物料、精密零部件操作。

DIC 视触觉全域感知空间均匀性优异,整片传感区域形变 - 力值响应线性统一,无局部灵敏度偏差。机器人可实时获取全域精准受力反馈,自主动态调节夹持力度:抓取易碎件轻柔控力,处理硬质工件适度加压,识别滑移立刻调整姿态,摆脱保守的限制式控制逻辑,实现灵活、高效、自适应作业,真正从“谨小慎微”的固定程序操作转变为自主适配的柔性作业。

四、多场景爆发式增长:DIC 有望开启力学感知的新纪元

4.1、市场导向、技术驱动的思路打造了符合市场需求的产品

海塞姆坚持“市场导向、技术驱动”的发展逻辑,摒弃单纯堆砌技术参数的研发模式,深度下沉车企、航空、新材料、基建、机器人等终端一线,挖掘真实工业痛点:传统设备操作复杂、单点测量效率低、机器人触觉数据匮乏等行业难题成为产品迭代核心方向。基于市场真实需求反向优化光学硬件、算法软件,针对材料测试推出轻量化视频引伸计,针对大型结构开发远距离视觉监测设备,针对具身智能研发 DIC 视触觉传感器,每一款产品均精准匹配细分行业效率、成本、工况需求,实现技术创新与市场需求高度契合。商业化层面以硬件销售为基础,依托渠道商、集成伙伴拓宽市场覆盖,自有团队深耕头部客户,同步参与行业标准编制,完善产业生态布局。新一轮战略融资落地后,企业加码生产基地与测试中心建设,强化批量交付能力,持续投入视触觉技术研发,夯实长期增长根基。

4.2 超强的工程化落地能力,实现了商业化产品的批量化落地

硬科技技术从实验室样品到工业化批量产品,最大鸿沟在于工程化落地能力。海塞姆搭建完整工况验证测试中心,模拟高低温、振动、强电磁、大视场、微试样全场景工况,完成产品长期可靠性、一致性验证,打通算法、光学、结构、量产工艺全链条工程化流程。

当前标准 DIC 系列产品已实现大批量供货,覆盖全国多行业数千家客户;DIC 视触觉传感器完成实验室定型后,快速收获了多家头部机器人企业批量订单。成熟的供应链管控、标准化产线、全流程可靠性测试体系,支撑企业实现科研技术向商业化产品快速转化,具备大规模批量交付能力,支撑 DIC 技术在各行各业快速铺开。

4.3 行业专家高度认可:海塞姆标准化DIC 发展之路将颠覆传统力学感知

对于 DIC 的发展趋势,国内外多名专家给出了他们的观点:

  • “Everyone is doing(/using) DIC.”-Prof. Patterson (USA)
  • “They control everything.” – Prof. Lubuneau (France)
  • “数字图像相关方法(DIC)革新了变形测量范式,是力学感知领域继应变片发明之后的第二次技术飞跃。”—潘兵(中国)

传统力学感知长期依赖单点接触式传感器,测量维度、适用场景、数据完整性存在天然短板,行业数十年未有颠覆性技术突破。而海塞姆以标准化 DIC 技术体系打通“材料力学—结构力学—安全监测—机器人力学感知”全力学感知赛道,补齐传统传感体系多项短板。以海塞姆为代表的国产化 DIC 企业,正在重塑整个力学感知行业的技术路线与应用边界,这套融合光学、AI、力学计算的视觉感知方案,有望彻底颠覆沿用多年的传统接触式测量体系,开启全域、智能、多场景融合的力学感知新纪元。

结语

海塞姆以“两条腿走路”构建长期发展格局:成熟工业 DIC 测量业务提供稳定营收与经营基本盘,保障企业盈利和增长的确定性;DIC 视触觉布局具身智能增量赛道,打开技术与市场成长上限。随着标准化持续推进、AI 深度融合、机器人触觉场景持续落地,DIC 作为新一代力学感知核心技术,将全面渗透工业制造、工程基建、智能机器人领域,引领力学测量行业迎来全新变革时代。

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