
触觉为机器人另一重要感知力,狭义的触觉仅包括力觉。触觉类传感器研究有广义和狭义之分。广义的触觉包括触觉、压觉、力觉、滑觉、冷热觉等,多被称为电子皮肤。狭义的触觉包括机械手与对象接触面上的力感觉。从功能的角度分类,触觉传感器大致可分为接触觉传感器、压觉传感器和滑觉传感器等。主流触觉传感器根据其作用原理主要分为电容式、电感式、光电式、压阻式、压电式五类。
2028年全球触觉传感器潜在市场空间有望达千亿元以上。2028年全球触觉传感器潜在市场空间有望达千亿元以上。触觉传感器可用于人形机器人、复合式机器人、扫地机器人、智能家居、游戏控制器等领域,配备了触觉传感器的扫地机器人可以检测是否与墙壁、家具等障碍物接触,从而避免碰撞和损坏。据VMR预测,2028年触觉传感器市场将达到260.8亿美元,潜在市场空间千亿元以上。作为触觉传感技术领域的后来者,中国在高端触觉传感器的研发、制造、应用、市场等方面,跟传统触觉传感器强国相比均处于明显弱势地位。
国外厂商占据主导地位,国内个别厂商参数上国际领先。据帕西尼感知官网,2022年,80%以上的高端触觉传感器市场把握在国外厂商手中。触觉传感器难点主要有三个:
1)传感器生产封装一致性:触觉传感器具有很高的柔弹性,通常需要装配于机器人末端、可穿戴设备内或者覆盖在形态各异的三维表面。这对于面向产品的阵列式触觉传感器生产的一致性要求很高;
2)可拓展性:为了模拟人类皮肤,触觉传感器阵列需要具有良好的拼接性,以适应不同尺寸和形状的测量表面。这就要求触觉传感器具备可以自由扩展的特性;
3)触觉传感器的多维力阵列标定工程:阵列式触觉传感器能为机器人控制以及感知物体环境间相互作用带来丰富的表面三维力场信息。但是由于其表面柔性和阵列式特质,如何通过标定工程解耦各个感知单元之间的耦合信号是十分复杂的,触觉传感器的标定和数据分析机制远比其它类型传感器难度大。