电子皮肤行业研究:机器触觉进化方向,灵巧手的下一解.pdf

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  • 时间:2024/03/19
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电子皮肤行业研究:机器触觉进化方向,灵巧手的下一解。电子皮肤为触觉实现的载体,具备仿生性的特征。电子皮肤可以简化 为对触觉单元的阵列与集成,并采用了特殊的组织方式,可以探测多维 力、震动、温度等信息,并呈现出柔弹性、灵敏性等特征。

搭配电子皮肤的特斯拉灵巧手性能提升,但仍只为冰山一角。根据 23 年 12 月特斯拉在 YouTube 公布的视频,灵巧手抓取能力大幅提升, 手指指尖电子皮肤的使用是重要增量。然而现有的灵巧手产品中电子 皮肤的使用远不止于此,根据 XELA 官网,Allegro Hand Curved 灵巧 手在每根手指指尖、指节以及手掌合计配有 18 个传感器 368 个触点; 根据帕西尼官网,其 DexH5 灵巧手搭载多维度触觉传感器 180 个。电 子皮肤将助力灵巧手实现复杂物体的操作能力,未来将沿着指尖、指 节、手掌的顺序逐渐渗透,用量提升空间大。

身体触觉是通用型机器人之所需,电子皮肤有望渗透。根据《Neuroinspired electronic skin for robots》(Science Robotics, FENGYUAN LIU etc.),未来人形机器人若要在动态、非结构化的环境中安全地进行 交互,身体触觉感知是关键一环。类比人体看,人身体皮肤单位面积触 觉感受器数量排序从高到低依次是手指、手腕、肩膀、膝盖、大腿等, 一般而言,触觉感受器密度越高,表示该部位的触觉需求越强,也是机 器人电子皮肤优先渗透的领域。

柔性触觉传感器市场集中度高,但机器人赛道以初创企业居多。电子 皮肤类属于柔性触觉传感器大类,根据 QYResearch,2022 年全球柔 性触觉传感器市场空间为 15.3 亿美元,预计 2029 年市场规模将达到 53.2 亿美元,2022 年全球排名 TOP5 的厂商合计占有大约 57.1%的 市场份额。然而,头部企业技术与机器人结合较少,Tekscan、Baumer、 Fraba 等大型企业技术主要用于制造业等领域。机器人+电子皮肤生产 商以初创企业居多,技术大多来源于高校,如 XELA Robotics、帕西尼 的技术来源于日本早稻田大学,Syntouch技术来源于美国南加州大学, 人形机器人和灵巧手本体迭代为驱动电子皮肤持续发展的动力。

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