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触觉传感:人形机器人产业化的关键突破

触觉传感:人形机器人产业化的关键突破 触觉传感 人形机器人 电子皮肤 工业自动化 第1张

触觉传感成为“硬门槛”

12月4日,A股市场中的人形机器人概念股再次表现活跃。恒而达股票触及20厘米涨停板,三花智控涨幅超过7%,安培龙、豪恩汽电、浙江荣泰、五洲新春等公司股价也跟随上涨。

多只股票大幅上涨的背后,反映了资本市场对“人形机器人进入生产线”这一进程的重新评估。行业的关注点也在悄然变化,从过去几年的“谁表演翻跟头更精彩”“谁的模型运行更流畅”,逐渐转向谁更能适应工厂真实环境的严苛考验。

当整机厂商在感知算法、运动控制系统和大模型能力上展开激烈竞争时,真正决定机器人能否在工业现场替代工人的,却是长期被忽视的关键环节——电子皮肤。

这并非夸张表述。手部触觉对机器人意味着“判断”和“决策”,而不仅仅是简单的“执行”。缺乏触觉,机器人只是一个预设动作的“机械臂”;只有拥有精准且工程化可用的触觉系统,才能真正像人类一样灵活工作。

近年来,行业内部对触觉传感器的关注度持续上升,但直到现在,这个领域仍被视为人形机器人产业化中最“脆弱”、最难攻克、最难规模化的短板。正因如此,晶华新材控股子公司晶智感推出的高密度织物触觉感知手套,吸引了产业链的格外关注。其耐水洗、免标定、可模块化替换以及切向感知能力,让这款产品具备了从“实验室展示品”向“工业线零部件”跨越的潜力。

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整机加速推进,供应链明显滞后

触觉传感成“硬门槛”

尽管人形机器人赛道在资本市场保持高热,但当整机厂商真正迈向量产时,供应链的成熟度明显不足。

头部企业之间的竞争已从示范性动作比拼转向对工业场景的实际渗透。在消费电子组装、包装、测试、工位间转运等场景中,仍有大量岗位依赖人工,这些岗位重复性高、强度大、离职率高,企业迫切需要“能实际干活”的机器人。

然而现实是,机器人在演示环境中“跳舞、倒立、攀爬”轻松自如,但一旦进入工厂的油污、灰尘、潮湿、频繁碰撞的真实环境,稳定性就会急剧下降。

智元机器人合伙人姚卯青直言,“翻跟头展示了行业的技术进步,但在大规模生产背景下,大家更关心技术能带来多少实际价值。”他透露,整机厂商现在普遍派遣研发人员常驻供应商生产线,“一行一行”地指导图纸、调整代码,这在产业界已成为常见现象。

这一现象的背后,揭示了行业最实际的短板。上游零部件的工程化能力不足,尤其是负责与物理世界直接交互的触觉传感器。

触觉系统不像摄像头或激光雷达那样易于标准化,它直接暴露在外部环境中,时刻承受磨损、挤压、滑动、扭力等复杂机械应力。长期以来,传感器的易损坏、标定繁琐、成本高昂成为行业公认的难题,一旦某个指尖部位磨损或传感元件失效,通常需要整只灵巧手报废,既增加成本又严重影响生产线节奏。

更深的产业矛盾在于,机器人需要在不同物体材质之间快速切换,并迅速调整抓取力度,这类似于人类手部神经系统的多模态判断能力。

北京湾区硅谷创新科技CEO罗军认为,人形机器人真正的大规模商业化至少还需要十年,因为手的触觉系统太复杂,没有海量数据和高性能传感器支持,机器人无法做出实时判断,更无法替代工位工人那种下意识的力度控制。

正因如此,触觉传感器成为当前产业最关键也最薄弱的一环。一方面,它决定了工业应用的上限;另一方面,它又是供应链“最不成熟、最碎片化”的环节。这两者之间的矛盾,使其成为最需要突破的方向。

晶智感最近推出的织物触觉方案,正是针对这一痛点试图突破。耐水洗特性使其能在油污潮湿的车间环境下保持稳定;免标定大幅缩短调试时间,提高生产线效率;模块化设计减少报废成本;切向感知能力能让机器人感知滑动,避免物品掉落。这种更面向量产和工程化的产品形态,是整个行业最需要的能力。

某种意义上,电子皮肤的转折点已经到来:从“能否制造出来”转变为“能否量产、能否负担得起、能否耐用”。

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技术路线趋向收敛

全球供应链面临重新洗牌

一直以来,触觉传感器的发展并未像表面那样繁荣,而是呈现多条技术路线并存的局面。

山西证券研报将电子皮肤技术分为三大类别:压阻式、电容式、压电/视触觉式,各有优势但也面临不同程度的工程化挑战。

视触觉路线在技术指标上“近乎完美”,通过柔性材料内部的微型摄像头捕捉形变,再通过算法解析获得力信息,甚至可以实现抓取豆腐、薯片等高脆弱物品。然而,成本高、体积大、工艺复杂、难以大面积铺设,使得这种路线更适合作为“演示技术”,而非市场主流。

基于霍尔效应的磁感路线在六维力/力矩输出方面表现卓越,帕西尼等公司正在推进这一路线,但它同样需要复杂的设计结构,以换取高精度,因此更适用于装配、打磨等复杂力控场景。

相比之下,压阻式路线因结构简单、成本可控、易于阵列化、可大面积铺设、响应迅速等特点,被认为最接近工业化现实。

特斯拉Optimus采用压阻方案,晶智感也选择在此基础上进行织物化创新。一位业内工程师评价道:“压阻式不是最先进的,但它是最可能量产的。”

压阻式的“工程现实主义”正成为行业共识。这不是技术妥协,而是行业从炫技时代迈向工程时代的必然结果。

技术路线的收敛,只是竞争的第一层。更深层次的竞争,正在供应链端展开。

电子皮肤市场仍由欧美日厂商主导,全球前五占据57.1%的市场份额,中国厂商刚刚起步。晶智感不仅在东莞建立产能,还在硅谷设立研发中心,并与美国灵巧手厂商TetherIA建立合作关系,该公司创始人曾负责特斯拉Optimus灵巧手项目。

这种“材料-传感器-灵巧手系统化绑定”的方式,是国产厂商进入全球供应链的有效途径,也是未来竞争的新模式。

随着整机厂商密集发布量产时间表,人形机器人产业链正从“技术竞争”转向“供应链竞争”:谁能提高良率、降低成本、保证供货稳定,谁就能在未来几年赢得更大的整机厂商配套份额。这种竞争模式更接近汽车产业链,而非消费电子。

根据山西证券预测,到2030年全球人形机器人电子皮肤市场规模将达到7.56亿美元。考虑到电子皮肤在整机BOM中占比不高但作用关键,它很可能成为最稀缺、最具价格黏性的上游关键部件。

对于国产供应链而言,时间窗口正在打开,而技术与供货能力能否跟上整机厂商的产能节奏,将决定行业未来五年的格局。

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结语

人形机器人进入产业化的时间点,比预期更快。整机厂商已经从“展示实力”模式转向“争夺交付”模式,而人形机器人能否成为真正的工业生产力工具,关键在于是否拥有可靠、成本可控、能大规模量产的触觉系统。

一只能耐水洗、免标定、按区域更换、感知切向力的电子皮肤,可能并不炫目,但真正打动产业链的往往不是技术炫耀,而是工程实现能力。

当电子皮肤从实验室走向工厂,行业才真正迈入商业化的前夕。

接下来五年,人形机器人的竞争将不止于算法和模型层面,而是扩展到全球供应链的底层结构。谁能率先将触觉系统做得实用、经济、耐用,谁就可能成为人形机器人时代的隐形赢家。