特斯拉股東大會定檔6月3日，5月20日公司已提前釋出了引人矚目的宣傳影片，特斯拉人形機器人有望在2024年第三或第四季度開啟預售。此外，2024年下半年，世界人工智能大會和世界機器人大會等重大論壇將相繼舉行，將為人形機器人行業帶來密集的催化效應。
在特斯拉人形機器人的硬件構成中，觸覺傳感器是關鍵的傳感器零部件，能夠為人形機器人提供數據輸入，透過將外部刺激如壓力、振動和熱刺激轉化為傳感元件的變化，從而完成機器人的感知過程。
根據GGII的預測，到2030年全球人形機器人領域對於柔性觸覺傳感器或電子皮膚的需求將達到152.5萬平方米，市場規模預計會擴大至274億元。
觸覺傳感器行業概覽
觸覺傳感器是機器人感知環境的關鍵部件，能夠直接檢測機器人與環境之間的各種互動作用，如接觸力、溫度以及接觸物體的材質、軟硬程度等特性。
觸覺傳感器的逼真程度主要取決於是否具有柔性，這決定了它能否更真實地模擬人類的觸覺感知能力。
在觸覺傳感器的工作過程中，觸覺傳感器陣列發揮核心作用。
觸覺傳感器陣列能夠將各種物理訊號，如波形轉換成電流或電壓波形，這些電訊號隨後透過數碼電路進行精確處理，並以電磁波的形式進行傳輸。在傳輸完成後另一個傳感器會接收這些訊號，並將其轉換成機器人系統可以理解和使用的訊號形式，從而實作對環境的全面和精準感知。
特斯拉Optimus的每只手指都配備柔性觸覺傳感器：
資料來源：特斯拉
觸覺傳感器主要分為柔性和剛性兩大類，其中剛性傳感器以微機電系統（MEMS）為主。
根據工作原理的差異，觸覺傳感器又可以分為壓阻式（也稱電阻式）、電容式、電感式、壓電式、光電式、摩擦電式以及視覺式等多種類別。
壓阻式傳感器是目前的主流產品，具有高靈敏度和強大的過載承受能力。但是也存在一些缺點，如壓敏電阻的漏電流穩定性較差、體積較大難以實作微型化、功耗高、容易受到雜訊幹擾，以及接觸表面較為脆弱等。
對於人形機器人來說，為了實作更為精細的操作，多維觸覺傳感器被認為是未來的發展方向。
柔性傳感器能夠覆蓋在機器人機體表面，具有可伸縮、可彎曲的特性，是觸覺傳感器的理想形式。柔性傳感器還具有優異的機械效能和化石相容性。
此外，柔性傳感器還能測量動態或形狀變化的物體。即便是在受到一定程度的彎折或拉伸後，傳感效能依然保持穩定。
具有高柔彈性的電子皮膚觸覺傳感器陣列能夠模仿甚至超越人類皮膚的感覺功能，能夠有效地實作機器人的觸覺感知。
高柔彈性的仿生電子皮膚觸覺傳感器陣列：
數據來源：【機器人柔彈性仿生電子皮膚研究進展】
電子皮膚的材料必須滿足輕薄、柔軟的特性，還應具備可拉伸性。電子皮膚可以覆蓋在人形機器人的多個部位，使用的柔性基體材料包括聚二甲基矽氧烷和聚偏氟乙烯等。
根據柔性傳感器的特性和實際套用需求，其常用材料主要包括柔性基底、碳材料以及無機半導體材料等。
柔性觸覺傳感器競爭格局和龍頭梳理
當前全球柔性傳感器仍然處於發展的初級階段。在技術研發以及產業鏈構建等方面都還有一定的壁壘。
市場格局方面來看，全球前五大廠商占據了大約55%的市場份額，國外主要布局企業包括GelSight、Canatu和Novasentis等。
國內方面，柔性傳感器的國產化率在持續提高。國內涉足柔性觸覺傳感器的相關企業包括帕西尼感知、蘇州能斯達（漢威科技控股）、力感科技、鈦深科技、埔慧科技、慧聞科技、中科納芯以及墨現科技等。
代表廠商中，帕西尼感知科技擁有前沿的觸覺核心技術和自動化技術，公司產品包括多維度觸覺傳感器PX-6AX、消費級觸覺傳感器PX-3A、觸覺靈巧手Dexp，以及人形機器人Tora。其中，PX-6AX是由來自日本早稻田大學機器人實驗室的帕西尼感知科技團隊開發。
帕西尼Dexp產品示意圖：
資料來源：帕西尼
漢威科技成立於1998年。2013年公司完成了對蘇州能斯達的控股，從而開始進軍柔性傳感器業務。蘇州能斯達由國家傑出青年科學家和中科院知名海歸科學家團隊共同創立，技術實力雄厚。蘇州能斯達建立了穩定的納米敏感材料體系，此外公司還掌握了柔性壓阻、柔性壓電、柔性溫濕度和柔性電容四大核心技術。
結語
整體而言，盡管柔性傳感器仍處在初始階段，但近幾年在中國市場呈現快速增長的趨勢。隨著人形機器人和人工智能等新興行業加速發展，以及國內制造業的升級和智能化需求增加，柔性傳感器將在更多的領域大有可為，市場有望迎來更加廣闊的發展空間。
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