机器人触觉传感器行业报告（18页）

行业报告下载 2024年02月02日 12:15 管理员

触觉传感器从刚性向柔性化、高灵敏高阵列发展，特斯拉催化值得期待灵巧手的触觉传感器为机器人手部抓握的核心元件，其底层技术原理是将压力转为电信号，估算法向力和剪切力，经数十年发展，从刚性感知路线向柔性化、高灵敏、高阵列发展。目前海外业界和学界已诞生较先进、应用广泛的灵巧手触觉感知方案，包括阵列式方案、实用性强的 TakkTile，搭配压力触觉传感器、24 个自由度的 Shadow Hand，搭配光学方案、测量估算接触力和滑动力的 GelSight，采用流体式方案、可测量法向力和剪切力的 BioTac，以及搭配了全新双手、能灵活抓握鸡蛋的特斯拉 GEN2 机器人，往后看特斯拉手部传感还存在相当的提升空间，期待其技术迭代持续催化赛道行情。技术如何？衍生电容/压电/压阻/光学/流体式等多种技术，表现各有千秋机器人触觉传感器已衍生出电阻式/电容式/压电式/热电式/磁电式/力敏式/光学式/超声式/流体式等多种路线，其中压阻式/电容式/压电式为主流路线，技术成熟且产业有较多验证：压阻式和电容式原理相近，均为外力使电阻或电容发生变化；压电式可以自发电，应用场景更广泛；光学式一般有较高空间分辨率和较宽动态响应范围，特殊产品品类可检测法向力和剪切力；流体式方案典型代表为 BioTac，其触觉传感由柔性橡胶皮、离子导电流体层等组成，当接触力扭曲弹性皮肤和皮下的导电液体，检测电阻抗变化，可通过机器学习测量法向力和剪切力，多为灵巧手实验室使用。发展如何？多模式和新型触觉触感器涌现，进一步优化感知性能学界业界探索多种多模式和新型传感器，以提升感知性能、降低生产难度。多模式触觉传感器路线包括多传感技术融合，如在 PVDF 压电薄膜添加电阻或电容敏感元件，可测量动态力和静态力；集成电气接口优化传感器的制造流程；集成多域信号的功能感知结构，实现多阵列单芯片。此外近年也涌现新型传感器，如量子隧道效应传感器、有机场效应晶体管传感器、结构声触觉传感器、纳米触觉传感器等。其中量子隧道效应传感器由金属体和弹性导电体材料构成，能感受微小形变、检测针尖与目标物体的作用力，但易磨损。

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