柔性触觉传感器构成、应用、市场规模及空间如何?

柔性触觉传感器构成、应用、市场规模及空间如何?

最佳答案 匿名用户编辑于2024/05/07 14:36

柔性传感器适合交互,持续拓展下游场景。

柔性传感器又称“电子皮肤”,具有柔性化特征,并且能够测量力、温度等特征。柔 性传感器最大的特点是柔软可弯曲、重量轻、强大的可扩展性等,材质最接近人类皮肤, 因此具有研发和产业化价值,目前正处于研发和小批量应用阶段,目前电容式、压阻式柔 性传感器应用较多。 柔性触觉传感器主要由基底材料、电极材料、功能层材料构成。基底材料是柔性触觉 传感器的基础,是决定传感器弹性形变性能的关键因素。电极材料主要用于传输电信号。 功能层材料则是传感器的核心部分,能够将外部的力、温度、湿度等物理量转化为电信号。

(1)基底材料:决定传感器弹性性能的关键因素。基底材料起着支撑和保护传感器的 作用,要求它具有良好的柔韧性、耐腐蚀性、绝缘性以及温度稳定性等。常用的柔性基底 材料有 PET、PI、PDMS、Ecoflex、NR、TPU 等。 (2)电极材料:电信号传输。传统的电极一般为金属材料,其本身不具有柔性,多采 用减薄金属膜层厚度或设计特殊结构等方法赋予其柔性,这将极大地提高成本且制备工艺 复杂。目前,液态金属和导电水凝胶的发展为其提供了新思路。 (3)功能层材料:柔性触觉传感器的核心部分。将外部的力、温度、湿度等物理量转 化为电信号。具有优异力电特性的功能层材料是决定柔性触觉传感器性能的关键,多采用 金属基材料、碳基材料及导电橡胶等。

柔性触觉传感器具有柔软、生物贴合性强、轻薄便捷等特点,适用的下游场景广泛, 包括人形机器人、智能穿戴、医疗检测、智能床垫、感压笔、耳机、按摩椅、足底检测等。 目前,柔性传感器正处于从实验研发过渡到产业落地阶段,已在医疗设备、可穿戴设备等 领域落地,在人形机器人电子皮肤等应用处于探索阶段。

(1)人形机器人皮肤。人形机器人未来走向场景落地,包括工厂、家庭等,将对柔性化、安全性的人机交互 提出更高要求。理想状态下,柔性触觉传感器可以让机器人有着像人类皮肤一样的具有柔 韧性的“电子皮肤”,并且拥有类似于人类皮肤的触觉、力觉、温度感知等。

(2)医疗设备。由于柔性触觉传感器与医疗健康设备的天然适配,具有广阔的应用前景。目前概念及 试点产品包括电子纹身、智能绷带、智能衣物等。其中,常见的产品包括智能创可贴、智 能绷带、柔性血氧计等。

(3)可穿戴设备。柔性触觉传感器的柔性化特征,使其适用于人机交互场景,目前在功能性服饰和运动 类服饰上有所应用。例如,针对沙漠等恶劣环境工作人员穿着的智能服装,温湿度传感器 不仅能够检测工作人员的生命特征,也能对外部环境进行监测,利于工作人员随时掌握自 身的健康状况及环境情况。

全球柔性触觉传感器市场规模不断扩大,国内市场规模稳步上升。随着人们对智能化 产品的需求增加,全球柔性触觉传感器市场份额将继续扩大,2022 年全球柔性触觉传感器 市场规模为 19.31 亿美元。中国柔性传感器市场规模在过去几年中呈现快速增长的趋势, 并有望在未来继续扩大,2022 年中国柔性触觉传感器行业市场规模为 21.12 亿元。

柔性触觉传感器由海外企业主导,产品国产化率逐步上升。柔性触觉传感器市场主要 参与者分布在北美和欧洲,2022 年全球前五大厂商占有大约 57.1%的市场份额。国内柔 性触觉传感器需求量和供给量不断上升,国产化率逐步提高。

参考报告REPORT

机器人行业专题报告:灵巧手触觉感知,场景落地关键.pdf

机器人行业专题报告:灵巧手触觉感知,场景落地关键。人形机器人场景落地,触觉感知不可或缺。特斯拉第二代Optimus引入灵巧手触觉传感器,通过此举在抓取物体时实现了更高的准确性和安全性。与此同时,全球人形机器人产品的涌现驱动了对感知能力的持续改进。触觉作为仅次于视觉的重要信息来源,为机器人实现真实场景应用提供了关键突破口。触觉传感器能够提供丰富的环境交互信息,包括与物体的接触状态以及物体的各种物理属性,为机器人与环境的精准互动提供了基础支持。触觉传感器的发展促进了灵巧手技术的不断创新,各种类型的灵巧手如TRX-Hand、RH56BFX/RH56DFX系列、SkillHand等引入触觉感知,加强了...

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