模拟人类触觉神经！触摸传感器使人形机器人更像人类

05-25 06:22

电子爱好者网报道(文章 / 李弯曲)触摸传感器是一种可以检测和响应身体或物体接触的电子设备，广泛应用于智能手机、平板电脑、工业设备、汽车操作面板等领域。其主要功能是将物理接触转化为电信号，从而实现人机交互。

通过感知物理接触或接近动作，触摸传感器转换为电信号。常见原理包括电容式、电阻式、红外式和表面声波。（SAW）。电容式：利用人体电场影响传感器电极的电容变化。电阻式：轻按使双层导电膜接触，测量电压变化。红外线：发射红外线网格，通过遮挡检查触摸位置。表面声波（SAW）：玻璃表面传播超声波，接触时反射波变化触发信号。

人形机器人使用触摸传感器技术创新方向

触摸传感器在人形机器人中的应用是实现智能交互、环境感知和安全管理的核心技术之一。通过整合各种触摸传感器，机器人可以感知外部触摸，识别客户的意图，并给出动态响应。

人形机器人中触摸传感器的使用场景包括手触摸、面部触摸、身体表面触摸、防生皮肤等。手触:将软电容式传感器或压阻式液位传感器集成在机器人手掌或手指位置，实现抓取物体时的幅度反馈(如防止易碎物品破碎)或手势交互(如弯曲手指触发特定指令)。

面部触摸:在机器人面部(如眼睛或脸颊)安装红外线或电容式传感器，感知客户触摸触发互动(如拍头唤起机器人)。

身体表面接触:红外网格传感器或电容阵型安排在机器人身体、手臂等位置，实时监测外部冲击或意外接触，触发紧急停止或避让动作。

仿生皮肤:覆盖全身的柔性电子皮肤(集成电容、压电或压电) MEMS 传感器)，模拟人的触觉神经，感知温度、压力甚至纹路的差异。

触摸传感器的技术创新是人形机器人领域推动其智能化、灵活性和安全性的核心驱动力。该行业从多个方向进行技术创新：一是通过优化传感器材料和制造工艺，实现高精度、高灵敏度的触觉感知。例如，武汉华威科研制的灵巧手感知系统，只有指尖感应点面积。 1 平方毫米，单手可集成 1000 一个以上的感应点，能准确感知克级到公斤级的幅度变化。

第二，多模式融合感知，结合压力、温度、材料等多维物理信息，提高传感器对环境的综合感知。帕西尼感知技术的多维触觉传感器可以进行压力感知和摩擦。 15 实现多维触感感知，实现全程。 0.01N 高精度测量。

第三，柔性电子皮肤和仿生设计通过仿生设计模拟人体皮肤的触觉反馈机制，使人形机器人在精密安装、医疗护理等场景下具有与人类相当的触觉能力。传感器采用超薄柔性材料，可反复弯曲 100 一万次仍然保持良好的性能，满足人形机器人复杂动作的需要。

第四，分布式触觉感知，高密度感应点阵型布置在机器人手指、手掌等位置，实现全覆盖的触觉感知。例如，帕西尼触觉灵巧。 DexH5 搭载 180 一种多维多阵型触觉传感器，能完成捏、抓、按、提、推等基本动作，力控精度达到 0.01N。传感器可以通过算法动态管理实时收集力量反馈数据，避免对物体造成伤害。

触控传感器的主要企业和产品优势

人形机器人触摸传感器的主要企业包括千感机器人、帕西尼感知技术、墨现技术、赛感技术和戴盟机器人。千感机器人的主要产品包括高分辨率、多模态触摸传感器、触摸感知和智能控制模块、触摸模拟工具 Xense_Sim。

千感机器人自主研发的触觉传感器，可以提供多模态触觉感知信息，包括高分辨率的三维力觉、动觉和滑觉，打破传统触觉传感器只能感受压力分布和空间分辨率不足的问题。多模式、高精度触觉传感器自主研发 G1-WS 专门为机器人夹爪设计，信息感知密度高达人类手指。 800 倍数，能感觉到物体的细微特征和变形。触感模拟工具 Xense_Sim 可以准确模拟切向运动和力信息，解决切向力模拟技术空白的问题。模拟数据更适合拧瓶盖、插拔接口等真实操作场景，有利于提高训练模型的泛化能力。

帕西尼感知科技的主要产品有 ITPU 包括多维触感传感系统 ITPU 软硬件一体化方案由多维触感芯片、四指灵巧手、微视觉模块和数据驱动模型组成。

能感受到力觉、滑觉、温度、材料等多个维度的信息，自主研发 ITPU 具有高精度、丰富的信息感知能力的多维触感传感系统。选择“四指”灵巧的手部设计，在降低成本的同时保证功能，直接降低一个手指的成本。 20%。灵巧的手将摄像头嵌入手掌中，通过“触摸” 在提高复杂操作稳定性的同时，视觉“结合”可以有效地避免视角遮挡造成的识别失误。

墨现科技是一家专注于R&D和生产软液位传感器的科技企业，其核心产品和技术包括 FLX 软膜液位传感器系列，电子皮肤，触觉传感器解决方案。

FLX 该系列软膜液位传感器具有高可靠性、低触发力、大量程度和低成本的特点。该系列传感器可广泛应用于智能家居、医疗卫生、物联网、消费电子、汽车电子、工业控制等领域。由特殊硅胶材料制成的电子皮肤具有良好的柔韧性和贴合性，能完美融入机器人机械结构，为机器人提供全面的触觉反馈。在普渡机器人等知名企业的产品中，触觉传感器解决方案为机器人提供了高适应性的软液位传感器解决方案。

赛感科技主要开发和生产高性能软智能传感器、电子皮肤等产品。这类产品具有精度高、程度大、响应快、线性高等特点，可广泛应用于人形机器人、健康医疗、可穿戴设备等领域。

企业掌握了软传感的关键技术，包括材料、结构、设备、系统等全链关键技术创新。其开发的离电界面电容传感器可以通过接触面产生界面电容，准确响应静态和动态，突破了传统传感器高灵敏度和宽度难以兼得的技术瓶颈。

戴盟机器人（Daimon Robotics）致力于触觉感知和智能技术，主要产品包括视觉触觉传感器。（DM-Tac W、DM-Tac F）、灵巧的视触手（DM-Hand1、DM-Hand2等等。

DM-Tac W 它是世界上第一个多维高分辨率高频视觉触觉传感器，创新性地将摄像头集成到传感器中，从而稳定鲁棒的密集触觉感知。每平方厘米覆盖 4 一万个感知模块，可以捕捉到物体接触时的各种模态信息，如形状、纹理、硬度、移动、按压、切向力等。

DM-Hand1，自由度丰富，结合性位混合和控制算法，可以模拟人手实现精确的抓取操作。戴盟采用世界上第一款毫米厚的视觉触觉传感器，小型化设计大大降低了灵巧手的手指厚度，提高了机器人的灵活性和适应性。

总结

人形机器人触摸传感器的技术创新正从单一功能向“仿生” 智能化的“迁移，未来 3-5 2008年，具有自学能力、多模态感知和软适应性的触摸系统将成为市场竞争的关键堡垒。接触式传感器使人形机器人从“机械执行工具”演变为“拟人交互伙伴”，未来将伴随着柔性电子，AI 随着算法和边缘计算的进步，触觉感知将成为机器人智能化的重要体现。

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