一、人形機器人為電子皮膚帶來(lái)新的增量空間
根據觀(guān)研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國電子皮膚行業(yè)發(fā)展深度研究與投資趨勢分析報告（2024-2031年）》顯示，人類(lèi)皮膚具有延展性、自愈能力、高機械韌性、觸覺(jué)感知能力等特性，電子皮膚是模仿人類(lèi)皮膚的特性以及附加功能的設備，本質(zhì)上是一種仿生柔性觸覺(jué)傳感器系統。
電子皮膚模仿了人類(lèi)皮膚的特征，可以附著(zhù)在機器表面，通過(guò)傳感單元檢測外部環(huán)境，并且結合了觸覺(jué)感知功能和柔性機械特性，在機器人與外界感知的過(guò)程中起到至關(guān)重要的作用。電子皮膚集傳感能力等多種特性于一體，主要應用于健康監測、人機交互和機器感知領(lǐng)域。
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人形機器人是電子皮膚新興的應用領(lǐng)域，具有較高的市場(chǎng)潛力。目前電子皮膚在人形機器人中主要用于手部，觸覺(jué)傳感器可輔助靈巧手在執行精細任務(wù)時(shí)，做到精準力控。以特斯拉二代靈巧手為例，其每個(gè)指尖配備了觸覺(jué)傳感器，在手指接觸雞蛋時(shí)，通過(guò)觸覺(jué)傳感器反饋使其施加適當的力度，在進(jìn)行每一步的操作中，機器人大腦對執行機構下達加力、減力的命令，從而實(shí)現精準操作。
除了手指尖部位，機器人的腳尖、肩膀、膝蓋、臀部、后背等能觸碰到外界物體的部位均有可能用到電子皮膚。它的功能不是進(jìn)行輪廓的識別，或布置密集的點(diǎn)位，而是感知周?chē)呐鲎睬闆r，進(jìn)行危險情形的規避；或者像足部，柔性傳感器主要是起到重心監測的作用，例如足部在與環(huán)境接觸時(shí)監測是否會(huì )打滑。
電子皮膚在人形機器人中的應用將逐漸擴大。隨著(zhù)人形機器人市場(chǎng)的高速增長(cháng)，電子皮膚的需求量也將不斷上升。預計2030年我國人形機器人用電子皮膚市場(chǎng)規模將達90.5億元，年復合增長(cháng)率為64.3%。
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二、電子皮膚關(guān)鍵傳感元件--柔性觸覺(jué)傳感技術(shù)仍遭“卡脖子”
電子皮膚一般是由電極、介電材料、活性功能層、柔性基材組成。當外界施加壓力時(shí)，活性功能層將應變、濕度、溫度等信號轉換為可檢測的電信號，位于功能層兩側的電極層接受并對電信號進(jìn)行傳輸，最終信號傳輸到機器人“大腦”，完成一次“觸覺(jué)”傳遞過(guò)程。
柔性觸覺(jué)傳感器是電子皮膚中最重要的傳感元件之一，其高端產(chǎn)能被外國壟斷，市場(chǎng)格局較為集中。根據數據，全球排名TOP5的廠(chǎng)商主要包括Novasentis、Tekscan、JapanDisplayInc.(JDI)、Baumer、Fraba，合計占有約57.1%的市場(chǎng)份額；國內企業(yè)主要包括鈦深科技、青島立邦達碳傳感、廣州埔慧、嘉隆集團、漢威科技、慧聞科技等，但均處于早期，多功能柔性觸覺(jué)傳感技術(shù)仍是國內“卡脖子”技術(shù)。人形機器人的需求驅動(dòng)有望加速?lài)a(chǎn)品牌技術(shù)進(jìn)階，國內廠(chǎng)商逐步跟進(jìn)傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢。
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三、電子皮膚國產(chǎn)技術(shù)水平有待提升
電子皮膚行業(yè)參與者眾多。與柔性觸覺(jué)傳感市場(chǎng)情況相似，電子皮膚屬于技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，大部分市場(chǎng)份額被國際龍頭企業(yè)占據。Novasentis、Syntouch、Tekscan、JDI等企業(yè)歷史悠久、資本實(shí)力雄厚、技術(shù)水平高，處于行業(yè)領(lǐng)先位置，總市場(chǎng)份額達90%左右。
電子皮膚行業(yè)參與者分類(lèi)
類(lèi)別
代表企業(yè)
主要觸覺(jué)傳感器產(chǎn)品
應用領(lǐng)域
國際企業(yè)
初創(chuàng )公司
Novasentis
薄膜觸覺(jué)傳感器
AR/VR、可穿戴設備、運動(dòng)訓練、游戲控制器等
Syntouch
觸覺(jué)傳感器
機器人靈巧手、汽車(chē)、消費電子等
跨國集團
Tekscan
超薄力傳感器
醫療、機器人、電池制造、汽車(chē)、運動(dòng)訓練等
JDI
電容式指紋傳感器
消費電子、醫療、顯示屏等
中國企業(yè)
上市企業(yè)
漢威科技
柔性微納傳感器
消費電子、健康醫療、機器人
申昊科技
電子皮膚傳感器
機器人智能巡檢、工業(yè)設備在線(xiàn)監測
柯力傳感
觸覺(jué)傳感器
人形機器人
創(chuàng )/ 合資企業(yè)
帕西尼
多維觸覺(jué)傳感器
3C電子、車(chē)機產(chǎn)線(xiàn)、物流倉儲、醫療康養、工業(yè)制造、商業(yè)服務(wù)等
紐迪瑞
指尖觸覺(jué)傳感器
機器人指尖
力感科技
薄膜傳感器、陣列式傳感器
接觸式測量、無(wú)損檢測、機器人、生物力學(xué)
鈦深科技
薄膜傳感器
消費電子、工業(yè)、醫療
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近年來(lái)，在政策支持下，我國電子皮膚/觸覺(jué)傳感器領(lǐng)域專(zhuān)利授權數量快速增多，但在機器人等精度要求較高的領(lǐng)域，掌握核心技術(shù)的仍然企業(yè)較少。根據數據，2022年我國電子皮膚/觸覺(jué)傳感器用于機器人領(lǐng)域的專(zhuān)利數量為102項，較上年同比增長(cháng)7.37%；2023年我國電子皮膚/觸覺(jué)傳感器用于機器人領(lǐng)域的專(zhuān)利數量為93項，較上年同比下降8.82%。電子皮膚國產(chǎn)技術(shù)水平仍有待提升。
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