電子皮膚技術(shù)深度分析與產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
電子皮膚是一種新型柔性可穿戴傳感器，能夠模仿人類皮膚的感知功能，其特點(diǎn)是輕薄、柔軟、靈活，并可以將外界刺激轉(zhuǎn)化為不同的電信號(hào)輸出。近年來(lái)，電子皮膚的應(yīng)用拓展至智慧醫(yī)療、人機(jī)交互、虛擬現(xiàn)實(shí)和AI等多個(gè)領(lǐng)域，展現(xiàn)出極其廣闊的應(yīng)用前景。
核心技術(shù)原理與材料
電子皮膚的核心在于柔性觸覺傳感器。這些傳感器通常采用陣列式設(shè)計(jì)，并涵蓋以下技術(shù)原理：
壓阻式傳感：通過外力改變材料電阻值，檢測(cè)力的大小變化。
電容式傳感：通過外力導(dǎo)致的電極間距變化實(shí)現(xiàn)壓力感知。
壓電式傳感：通過受力產(chǎn)生的壓電效應(yīng)生成電信號(hào)，完成感知過程。
材料選擇：
基底材料：常用柔性材料如聚二甲基硅氧烷（PDMS）、聚乙烯醇（PVA）等，具有良好的柔韌性和彈性，適應(yīng)各種復(fù)雜動(dòng)作與形變。
敏感材料：包括碳納米管、石墨烯、導(dǎo)電聚合物等，這些材料不僅靈敏度高，還具備較好的延展性與機(jī)械穩(wěn)定性。
電子皮膚不僅實(shí)現(xiàn)了壓力感知，還可以檢測(cè)溫度、濕度和切應(yīng)力等物理量，為機(jī)器人感知和理解環(huán)境提供更多維度的數(shù)據(jù)支撐。
產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與企業(yè)布局
漢威科技
漢威科技在國(guó)內(nèi)較早布局柔性觸覺傳感器領(lǐng)域。
技術(shù)優(yōu)勢(shì)：突破柔性壓阻、壓電、電容和汗液檢測(cè)核心技術(shù)難關(guān)，并擁有多個(gè)大規(guī)模生產(chǎn)工藝，包括敏感材料與導(dǎo)電墨水的合成制備技術(shù)。
產(chǎn)品特色：厚度僅0.3mm，傳感點(diǎn)密度高達(dá)每平方厘米100個(gè)，支持高分辨率檢測(cè)，能捕捉羽毛拂過的微小力度，響應(yīng)速度小于1毫秒。
應(yīng)用場(chǎng)景：廣泛用于醫(yī)療健康、汽車電子、智能座艙等領(lǐng)域，目前正與機(jī)器人企業(yè)合作，將柔性觸覺傳感器應(yīng)用于靈巧手，助力機(jī)器人完成復(fù)雜動(dòng)作。
途見科技
途見科技專注于研發(fā)可拉伸柔性電子皮膚觸覺芯片以及觸覺感知模型。
技術(shù)特點(diǎn)：致力于高密度、高靈敏度、寬量程的多模態(tài)柔性電子皮膚。產(chǎn)品具備信號(hào)穩(wěn)定、抗干擾強(qiáng)的特性，最薄厚度僅100微米，且便于貼附異形不可展表面。
解決方案：提供全鏈條觸覺解決方案，支持具身智能觸覺大數(shù)據(jù)模型開發(fā)。公司推出的具身智能觸覺手套，可實(shí)時(shí)采集壓力、溫度和切應(yīng)力等數(shù)據(jù)，助力柔性電子皮膚在機(jī)器人和多模態(tài)場(chǎng)景中的深度應(yīng)用。
墨現(xiàn)科技
以觸覺傳感器為核心技術(shù)，提供多場(chǎng)景柔性壓力傳感解決方案。
產(chǎn)品特色：其電子皮膚可覆蓋手掌、手背及復(fù)雜關(guān)節(jié)表面，使得機(jī)器人能精確感知物體的壓力與形狀。每只機(jī)械手可部署超1000個(gè)傳感點(diǎn)，增加靈活性與精細(xì)化觸覺能力。
市場(chǎng)表現(xiàn)：多家頭部機(jī)器人企業(yè)已采用墨現(xiàn)科技的電子皮膚技術(shù)解決方案，廣泛服務(wù)于人形機(jī)器人領(lǐng)域。
埔慧科技
埔慧科技提出的微結(jié)構(gòu)型柔性觸覺傳感器通過表面微結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)超靈敏壓力感知，采用壓阻響應(yīng)原理獲得觸覺信號(hào)。
技術(shù)優(yōu)勢(shì)：極大提升材料對(duì)微小壓力的感知能力，并具備批量生產(chǎn)能力，目前已服務(wù)于多領(lǐng)域傳感器客戶。
相關(guān)產(chǎn)品：PXS系列壓力分布檢測(cè)系統(tǒng)，將微結(jié)構(gòu)柔性觸覺傳感技術(shù)與自主研發(fā)的多功能界面軟件相結(jié)合，用于多場(chǎng)景靜態(tài)和動(dòng)態(tài)壓力測(cè)試需求。
電子皮膚的未來(lái)展望
電子皮膚技術(shù)正成為人形機(jī)器人實(shí)現(xiàn)智能感知的關(guān)鍵突破口。目前，電子皮膚已在靈巧手的手指和手掌上有所應(yīng)用，預(yù)計(jì)未來(lái)將擴(kuò)展至更多部位（如手臂、身體等），甚至實(shí)現(xiàn)全身覆蓋。
全身覆蓋構(gòu)想：柔性觸覺傳感器或?qū)⒃诩彝C(jī)器人中實(shí)現(xiàn)更多普及，讓機(jī)器人能夠感知冷熱、軟硬信息，模擬高精度的人體觸覺功能。
市場(chǎng)機(jī)遇：隨著技術(shù)進(jìn)一步成熟，柔性電子皮膚將在醫(yī)療康復(fù)、虛擬現(xiàn)實(shí)等行業(yè)形成巨大市場(chǎng)增量。
總結(jié)
電子皮膚產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入高速發(fā)展階段，其輕薄、柔韌、高靈敏度的特點(diǎn)為機(jī)器人技術(shù)、智能健康等領(lǐng)域帶來(lái)了全新的技術(shù)革命。漢威科技、途見科技等企業(yè)已成為該領(lǐng)域的重要玩家，通過技術(shù)革新、市場(chǎng)合作，推動(dòng)電子皮膚技術(shù)逐步從實(shí)驗(yàn)室走向大規(guī)模應(yīng)用。未來(lái)，隨著人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的興起，電子皮膚或?qū)⒂瓉?lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)，為更貼近人類感官體驗(yàn)的機(jī)器人時(shí)代提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
