電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李彎彎）觸控傳感器是一種能夠檢測(cè)和響應(yīng)人體或物體接觸的電子裝置，廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、平板電腦、工業(yè)設(shè)備、汽車(chē)控制面板等領(lǐng)域。其核心功能是將物理接觸轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。

觸控傳感器通過(guò)感知物理接觸或接近動(dòng)作，轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。常見(jiàn)原理包括電容式、電阻式、紅外式、表面聲波（SAW）。電容式：利用人體電場(chǎng)干擾傳感器電極的電容變化。電阻式：通過(guò)按壓使兩層導(dǎo)電薄膜接觸，測(cè)量電壓變化。紅外式：發(fā)射紅外光網(wǎng)格，通過(guò)遮擋檢測(cè)接觸位置。表面聲波（SAW）：利用超聲波在玻璃表面的傳播，接觸時(shí)反射波變化觸發(fā)信號(hào)。


人形機(jī)器人用觸控傳感器技術(shù)創(chuàng)新方向

觸控傳感器在人形機(jī)器人中的應(yīng)用是其實(shí)現(xiàn)智能交互、環(huán)境感知和安全控制的關(guān)鍵技術(shù)之一。通過(guò)集成多種觸控傳感器，機(jī)器人可以感知外界接觸、識(shí)別用戶意圖，并做出動(dòng)態(tài)響應(yīng)。

觸控傳感器在人形機(jī)器人中的應(yīng)用場(chǎng)景有手部觸控、面部觸控、身體表面觸控、防生皮膚等。手部觸控：在機(jī)器人手掌或手指部位集成柔性電容式傳感器或壓阻式壓力傳感器，實(shí)現(xiàn)抓取物體時(shí)的力度反饋（如避免捏碎易碎品）或手勢(shì)交互（如彎曲手指觸發(fā)特定指令）。

面部觸控：在機(jī)器人面部（如眼睛或臉頰）安裝紅外或電容式傳感器，感知用戶觸摸以觸發(fā)交互（如輕拍頭部喚醒機(jī)器人）。

身體表面觸控：在機(jī)器人軀干、手臂等部位部署紅外網(wǎng)格傳感器或電容式陣列，實(shí)時(shí)檢測(cè)外部碰撞或意外接觸，觸發(fā)緊急停止或避讓動(dòng)作。

仿生皮膚：覆蓋全身的柔性電子皮膚（集成電容、壓電或MEMS傳感器），模擬人類(lèi)觸覺(jué)神經(jīng)，感知溫度、壓力甚至紋理差異。

在人形機(jī)器人領(lǐng)域，觸控傳感器的技術(shù)創(chuàng)新是推動(dòng)其智能化、柔性化和安全化的核心驅(qū)動(dòng)力。行業(yè)從多個(gè)方向進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新：其一，企業(yè)通過(guò)優(yōu)化傳感器材料和制造工藝，實(shí)現(xiàn)高精度與高靈敏度的觸覺(jué)感知。例如，武漢華威科研發(fā)的靈巧手感知系統(tǒng)，指尖感應(yīng)點(diǎn)面積僅1平方毫米，單手可集成1000個(gè)以上感應(yīng)點(diǎn)，能夠精準(zhǔn)感知克級(jí)到公斤級(jí)的力度變化。

其二，多模態(tài)融合感知，結(jié)合壓力、溫度、材質(zhì)等多維物理信息，提升傳感器對(duì)環(huán)境的綜合感知能力。帕西尼感知科技的多維觸覺(jué)傳感器可進(jìn)行壓感、摩擦等15種多維觸覺(jué)感知，實(shí)現(xiàn)全量程0.01N高精度測(cè)量。

其三，柔性電子皮膚與仿生設(shè)計(jì)，通過(guò)仿生設(shè)計(jì)模擬人類(lèi)皮膚的觸覺(jué)反饋機(jī)制，使人形機(jī)器人在精密裝配、醫(yī)療護(hù)理等場(chǎng)景中具備媲美人類(lèi)的觸覺(jué)能力。傳感器采用超薄柔性材料，可反復(fù)彎曲100萬(wàn)次仍保持良好性能，適應(yīng)人形機(jī)器人復(fù)雜動(dòng)作的需求。

其四，分布式觸覺(jué)感知，在機(jī)器人手指、手掌等部位部署高密度感應(yīng)點(diǎn)陣列，實(shí)現(xiàn)全覆蓋的觸覺(jué)感知。例如，帕西尼觸覺(jué)靈巧手DexH5搭載180個(gè)多維多陣列觸覺(jué)傳感器，能夠完成捏、抓、按、提、推等基礎(chǔ)動(dòng)作，力控精度達(dá)0.01N。傳感器實(shí)時(shí)采集力反饋數(shù)據(jù)，并通過(guò)算法動(dòng)態(tài)調(diào)整抓取力度，避免對(duì)物體造成損傷。


主要的觸控傳感器企業(yè)及產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

人形機(jī)器人用觸控傳感器主要企業(yè)有千覺(jué)機(jī)器人、帕西尼感知科技、墨現(xiàn)科技、賽感科技、戴盟機(jī)器人。千覺(jué)機(jī)器人主要產(chǎn)品有高分辨率多模態(tài)觸覺(jué)傳感器、觸覺(jué)感知與控制智能化模組，以及觸覺(jué)仿真工具Xense_Sim。

千覺(jué)機(jī)器人自主研發(fā)的觸覺(jué)傳感器可提供包括高分辨率三維力覺(jué)、動(dòng)覺(jué)、滑覺(jué)等在內(nèi)的多模態(tài)觸覺(jué)感知信息，突破傳統(tǒng)觸覺(jué)傳感器僅能感受壓力分布以及空間分辨率不足的問(wèn)題。自研多模態(tài)高精度觸覺(jué)傳感器G1-WS專(zhuān)為機(jī)器人夾爪設(shè)計(jì)，信息感受密度高達(dá)人類(lèi)手指的800倍，能夠感知到細(xì)微的物體特征和變形。觸覺(jué)仿真工具Xense_Sim能精準(zhǔn)模擬切向運(yùn)動(dòng)與力信息，解決了此前切向力模擬技術(shù)空白的問(wèn)題，仿真數(shù)據(jù)更貼合擰瓶蓋、插拔接口等真實(shí)操作場(chǎng)景，有助于提升訓(xùn)練模型的泛化能力。

帕西尼感知科技主要產(chǎn)品有ITPU多維觸覺(jué)傳感系統(tǒng)，包括ITPU多維觸覺(jué)芯片、四指靈巧手、微型視覺(jué)模組與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型組成的軟硬件一體化方案。

能夠感知力覺(jué)、滑覺(jué)、溫度、材質(zhì)等多個(gè)維度的信息，自主研發(fā)的ITPU多維觸覺(jué)傳感系統(tǒng)具有高精度和豐富的信息感知能力。采用“四指”靈巧手設(shè)計(jì)，在保證功能的同時(shí)降低成本，砍掉一根指頭成本直接降低20%。靈巧手在掌心內(nèi)嵌攝像頭，通過(guò)“觸覺(jué)+視覺(jué)”融合，能有效避免因角度遮擋帶來(lái)的識(shí)別失誤，同時(shí)提升復(fù)雜操作的穩(wěn)定性。

墨現(xiàn)科技是一家專(zhuān)注于柔性壓力傳感器研發(fā)與生產(chǎn)的科技企業(yè)，其核心產(chǎn)品和技術(shù)包括FLX系列柔性薄膜壓力傳感器、電子皮膚、觸覺(jué)傳感器解決方案。

FLX系列柔性薄膜壓力傳感器具有高可靠性、低觸發(fā)力度、大量程和低成本的特點(diǎn)。該系列傳感器可廣泛應(yīng)用于智能家居、醫(yī)療健康、物聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)電子、汽車(chē)電子、工業(yè)控制等領(lǐng)域。電子皮膚，由特殊的硅膠材質(zhì)制作而成，具有優(yōu)良的柔韌性和貼合度，能夠完美融入機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)中，為機(jī)器人提供全方位的觸覺(jué)反饋。觸覺(jué)傳感器解決方案，為機(jī)器人提供高適應(yīng)性的柔性壓力傳感器解決方案，已成功應(yīng)用于普渡機(jī)器人等知名企業(yè)的產(chǎn)品中。

賽感科技主要研發(fā)和生產(chǎn)高性能柔性智能傳感器、電子皮膚等產(chǎn)品。這些產(chǎn)品具有高靈敏、大量程、快響應(yīng)、高線性等特點(diǎn)，能夠廣泛應(yīng)用于人形機(jī)器人、健康醫(yī)療、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域。

公司掌握了柔性傳感的核心技術(shù)，包括材料、結(jié)構(gòu)、器件、系統(tǒng)等方面的全鏈條關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新。其研發(fā)的離電式界面電容傳感器，通過(guò)接觸面積產(chǎn)生界面電容，能夠精準(zhǔn)響應(yīng)靜態(tài)力和動(dòng)態(tài)力，突破了傳統(tǒng)傳感器高靈敏度和寬量程難以兼得的技術(shù)瓶頸。

戴盟機(jī)器人（Daimon Robotics）專(zhuān)注于觸覺(jué)感知與具身智能技術(shù)，主要產(chǎn)品有視觸覺(jué)傳感器（DM-Tac W、DM-Tac F）、視觸覺(jué)靈巧手（DM-Hand1、DM-Hand2）等。

DM-Tac W是全球首款多維高分辨率高頻率視觸覺(jué)傳感器，創(chuàng)新性地將攝像頭集成至傳感器內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定魯棒的稠密觸覺(jué)感知能力。每平方厘米覆蓋4萬(wàn)個(gè)感知單元，可捕捉物體接觸時(shí)的形貌、紋理、軟硬、滑移、按壓力、切向力等多種模態(tài)信息。

DM-Hand1，具有豐富的自由度，結(jié)合力位混合控制算法，可模擬人手實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的抓取操作。采用了戴盟全球首款毫米級(jí)厚度的視觸覺(jué)傳感器，微型化設(shè)計(jì)極大地降低了靈巧手的手指厚度，提高了機(jī)器人的靈活性和適應(yīng)性。

小結(jié)：人形機(jī)器人觸控傳感器的技術(shù)創(chuàng)新正從單一功能向“仿生+智能”躍遷，未來(lái)3-5年，具備自學(xué)習(xí)能力、多模態(tài)感知和柔性適應(yīng)性的觸覺(jué)系統(tǒng)將成為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的核心壁壘。觸控傳感器使人形機(jī)器人從“機(jī)械執(zhí)行工具”向“擬人化交互伙伴”演進(jìn)，未來(lái)隨著柔性電子、AI算法和邊緣計(jì)算的進(jìn)步，觸覺(jué)感知將成為機(jī)器人智能化的重要標(biāo)志。