柔性触觉升温,传感领域又一高增长赛道—电子皮肤

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智能硬件的崛起,离不开“智能”软件的赋能与“智能”传感器的强大支持,后者作为智能互联的基石,赋予了硬件感知环境的能力。尤其对于机器人这一集合体而言,感知能力至关重要,它直接影响着机器人的决策与行动。

近年来,机器人行业的蓬勃发展推动了传感器技术的多元化发展,包括编码器、红外、触觉传感、视觉传感、激光雷达、IMU传感等。其中,触觉传感因其独特价值而备受瞩目,特别是在近两三年内。

尽管在较长时间内,触觉传感器的进化速度相对较慢,原因在于触觉感知机制的研究进展有限以及新材料的研发周期较长。然而,随着人形机器人概念的兴起,触觉传感器的发展呈现出加速态势。

早期的触觉传感器主要依赖于结构简单的压阻式和电感式技术,随后,电容式、压电式、磁性等多种原理的触觉传感器相继问世,实现了从单点到多点、从单一到阵列的不断进步。电感式触控器件因其在可穿戴设备和工业人机界面(HMI)中的广泛应用而成为常见选择,不仅能够实现压力检测,还具备多级按钮功能,丰富了人机交互的多样性。

触觉传感与触觉驱动相辅相成,体现了其独特的双功能性,即作为感知单元的同时,也是交互单元。这使得触觉传感在实际应用中面临更大的挑战,尤其是在追求柔性、高灵敏度和可靠性方面。然而,这正是业界不断探索的目标,特别是在人形机器人快速发展的背景下,面对日益复杂的拟人动作需求,对触觉感知手段提出了更高的要求。

具有仿生特性的柔性触觉传感器,常被称为“电子皮肤”,正因其能够让智能终端获得触觉感知的能力而受到广泛关注。这类传感器在智慧医疗、人机交互、增强现实(AR)、虚拟现实(VR)和人工智能等领域展现出巨大的应用潜力。

从传感机制上看,电子皮肤基于电阻式、电容式、压电式、热敏式等原理,能够实现力感测、高灵敏度检测以及精密感测等功能。随着材料科学与传感技术的共同进步,集成多种感知功能的电子皮肤产品不断涌现。

在消费、医疗和汽车等多个应用场景中,柔性触觉传感器已有所布局,特别是在C端消费市场,已有不少应用于单一/阵列形式的柔性触觉传感器。在机器人领域,尤其是人形机器人中,其应用尚处于起步阶段,但在未来,随着人形机器人量产的实现,电子皮肤有望在这一领域发挥重要作用,预计市场规模将在2030年达到90.5亿元,年复合增长率高达64.3%。

当前,柔性触觉传感器领域存在技术壁垒,曾长期被国外厂商主导。然而,国内一些企业在长期深耕后也开始崭露头角,如汉威科技、弘信电子、柯力传感、申昊科技、力感科技、帕西尼、他山科技等企业。面对这一赛道的技术竞争,降低成本,通过材料创新和生产工艺优化,将是未来企业间的核心竞争力所在。

本文来源: 芯传感 文章作者: 张勇
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导读:深圳市赋励智能科技有限公司是一家专注于智能传感产品的研发、生产、销售为一体的国家级高新技术企业,公司依托多年持续不懈创新及行业资深研发团队,经过多年技术积累以及在研发领域的不断投入,在传感技术方