觸覺傳感器是實現(xiàn)人形機(jī)器人智能感知和人機(jī)交互的核心器件。觸覺傳感器將觸覺刺激轉(zhuǎn)換為電信號送入人形機(jī)器人控制器，為人形機(jī)器人感知外界環(huán)境提供豐富的信息，如物體尺寸、形狀、紋理、剛度、溫度等特性，還能提供與他人的力觸覺交互。

柔性觸覺傳感器又可稱為“電子皮膚”，能夠?qū)崿F(xiàn)與環(huán)境接觸力、溫度、濕度、震動、材質(zhì)、軟硬等特性的檢測，是人形機(jī)器人直接感知環(huán)境作用的重要傳感器，同時可以讓人形機(jī)器人的外觀、表情及動作更像人類。

觸覺傳感器作為人形機(jī)器人傳感器體系中的重要組成部分，其市場需求將隨著人形機(jī)器人應(yīng)用場景的拓展而不斷增長。當(dāng)前全球觸覺傳感器的市場規(guī)模正在不斷擴(kuò)大，預(yù)計未來幾年將保持高速增長。目前，國內(nèi)有華威科、他山科技、帕西尼感知、盈連科技、鈦深科技等企業(yè)在機(jī)器觸覺領(lǐng)域做了大量布局。

（1）華威科

華威科圍繞高性能柔性電子皮膚設(shè)計制造和機(jī)器人操作穩(wěn)定性監(jiān)測等難題開展了大量研究，提出了高靈敏度大面積電子皮膚設(shè)計制造新原理，突破了電子皮膚傳感系統(tǒng)集成、多元傳感信號融合與處理等關(guān)鍵技術(shù)，研制的機(jī)器人觸覺感知電子皮膚的靈敏度、響應(yīng)時間與空間測量能力等技術(shù)指標(biāo)，均達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

華威科電子皮膚器件結(jié)構(gòu)

針對電子皮膚感知功能單一的局限，首次提出了電容與摩擦電耦合的新型雙模態(tài)感知方法，使得機(jī)器人電子皮膚具備了感知壓覺、接近覺、物體輪廓、硬度等多種物理信息的能力，極大地拓展了電子皮膚的感知范。針對機(jī)器人電子皮膚感知能力不足的現(xiàn)狀，研究團(tuán)隊基于生物微小感知結(jié)構(gòu)對外界刺激的響應(yīng)機(jī)制，提出了仿生增敏觸覺感知新結(jié)構(gòu)，傳感靈敏度達(dá)9484.3 kPa-1，檢測極限低至0.13 Pa，均為國際領(lǐng)先水平；將該高性能電子皮膚與機(jī)器人靈巧手集成，在國際上首次實現(xiàn)了機(jī)器人穿針引線的靈巧操作，并首次實現(xiàn)對切割不同生物組織時微小接觸力的準(zhǔn)確檢測，解決了手術(shù)機(jī)器人缺少微小接觸力感知的國際性難題。公司致力于打造柔性傳感領(lǐng)域工藝、機(jī)理、材料、裝備制造IDM制造模式。

公司目前圍繞人形機(jī)器人觸覺感知系統(tǒng)，開發(fā)了靈巧手指尖觸覺，結(jié)合觸覺傳感器，視觸融合，實現(xiàn)復(fù)雜場景下的靈巧抓取；電子皮膚賦予人形機(jī)器人整體仿生觸覺感知能力，進(jìn)一步提升人形機(jī)器人情緒識別，人機(jī)交互能力；智能足，結(jié)合足底電子皮膚優(yōu)化人形機(jī)器人在不同步態(tài)下的靈活移動。

華威科電子皮膚應(yīng)用

目前在研的產(chǎn)品為柔性多模態(tài)觸覺感知與人機(jī)交互技術(shù)研發(fā)項目，主要研發(fā)人形機(jī)器人柔性多模態(tài)感知皮膚，構(gòu)建大面積多通道觸覺傳感陣列，建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，實現(xiàn)感控一體化。具體產(chǎn)品形態(tài)為一種以大面積、多形狀的柔性多模態(tài)感知皮膚，與特定場景集的智能硬件結(jié)合的整套具身智能的人形機(jī)器人視觸覺電子皮膚。主要應(yīng)用于人形機(jī)器人肢體、面部胸腔等大面積需要部署智能皮膚的位置。

（2）他山科技

他山科技產(chǎn)品主要為觸覺傳感器、芯片、電子皮膚等，在人形機(jī)器人方向更多屬于傳感器類中的觸覺傳感器。

在機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，他山科技作為創(chuàng)新的先鋒，成功打造了全球首款專為觸覺感知設(shè)計的AI芯片，標(biāo)志性地將邊緣側(cè)類腦計算技術(shù)搭載的芯片與觸覺傳感技術(shù)相結(jié)合。這項突破性的成就不僅推動了觸覺傳感器在機(jī)器人應(yīng)用中的商業(yè)化步伐，而且在全球范圍內(nèi)樹立了新的技術(shù)標(biāo)桿。

他山科技的觸感技術(shù)發(fā)展路徑是源自自主研發(fā)的R-SpiNNaker分布式類腦芯片架構(gòu)，該架構(gòu)能夠精確模擬人類的神經(jīng)系統(tǒng)，包括傳入神經(jīng)、中樞神經(jīng)和傳出神經(jīng)的功能。借助三維空間電容層析算法和四核脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，該觸覺傳感器實現(xiàn)了前所未有的高精度觸覺感知能力，包括非接觸式手勢識別和材質(zhì)辨識等復(fù)雜功能。

目前他山科技已經(jīng)研發(fā)出三種型號的觸覺感知芯片和觸覺傳感器，覆蓋從機(jī)器人到消費電子、家電，乃至汽車領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。首款觸覺傳感器已經(jīng)進(jìn)入生產(chǎn)階段，預(yù)示著在不久的將來，基于這項技術(shù)的觸控感應(yīng)解決方案將被廣泛應(yīng)用于多個行業(yè)。