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这一零部件或在人形机器人时代大放异彩

新火种    2023-12-26

财联社资讯获悉,机构指出,人形机器人要走进家庭,与人类安全地交互、灵巧操作各种物体,触觉感知是基础。柔性触觉传感器(电子皮肤)让机器人拥有类人触觉,或将在人形机器人时代大放异彩。

一、电子皮肤是替代人类皮肤实现触觉感知的电子设备

电子皮肤是一种人工智能皮肤,由多个传感器组成,模仿人类皮肤的触觉能力,可以感知压觉、湿度和温度,能被广泛应用于机器人、可穿戴设备和医疗领域。电子皮肤的起源可以追溯至2003年,日本东京大学的科学家们利用并五苯分子这种低分子有机材料制造了一块薄膜,并在薄膜的表面上密密麻麻地布置了压力传感器,从而完成了具备压力感知能力的电子皮肤的原型。

当然真正的皮肤并不止具备压力感知能力,像人类的皮肤能够实现对多种外界环境刺激的感知和体验。通过表面细胞的末梢神经感受外界的刺激,进而将刺激信号通过神经网络传递到大脑,实现对外界情况的判断。一般情况下,将这种多种感知复合的感觉称之为触觉。触觉不是一种单一的感觉,而是多种感觉的复合体,包括力觉、接近觉、热觉等等,可以说,电子皮肤就是通过在特殊的材料制成的薄膜上密布搭载触觉传感器,从而替代人类皮肤实现触觉感知的电子设备。电子皮肤用于人机交互。

触觉感知技术的代表性落地产品为触觉传感器,目前用于机器人的触觉传感器主要包括两大类:用于机器人精准力控的单体六维力/力矩传感器和用于机器人手指、表面的阵列式触觉传感器,也被称为电子皮肤。

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二、人形机器人未来提升电子皮肤用量

弘则研究报告指出,理论上电子皮肤可用于机器人各关节处,比如手指、手臂、腿部、头部,目前以压力感知为主要功能,未来或可与温度、气味传感合并功能。电子皮肤对力矩传感器并非替代关系,二者功能不同可以互补。单台人形机器人最多可用1-2平方米电子皮肤,而目前电子皮肤月产量仅为5000-6000平方米,因消费电子对成本敏感所以很难打开市场,未来人形机器人的推广将显著提升电子皮肤市场空间。根据市场研究机构的数据显示,预计到2025年全球电子皮肤市场规模将增长至约130亿美元。

此外,《风口专家会议》栏目邀请的专家曾表示,机器人机械手目前有多种方案,因时的机械手产品主要为连杆式,另外还会搭配微型丝杠和力传感器。还有一种方案为齿轮传动,代表厂商如特斯拉,方案为使用微型电机模组驱动涡杆,带动线控装置使手指开合,易于根据抓物的形状,动态调整手的贴合程度。但碰到阻力之后抓握精度会下降,未来特斯拉可能使用电子皮肤,或在压力传感器上发力来进行优化。

三、相关上市公司:汉威科技、申昊科技

汉威科技的柔性传感器可以应用于柔性压力、温湿度等感知、反馈及手套、织物、蒙皮等多个场景,未来不排除用于人形机器人领域。

申昊科技在回答“贵司的电子皮肤传感器是否为本公司生产?”问题时表示,该传感器由本公司生产制造。

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