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2025年深度行業(yè)分析研究報(bào)告 4 4 5 5 6 7 8 9 5 6 6 7 8 9 圖表18:2025-2030年全球人形機(jī)器人 圖表26:能斯達(dá)在手指-手掌-手臂、足底-膝 功能傳感器,能夠清晰地感知外部環(huán)境的變要的意義。而電子皮膚則是一種模擬天然皮皮膚可以模仿人體皮膚的觸覺傳感功能和靈1)硬質(zhì)皮膚觸覺傳感器,主要有力/力矩傳感器、力敏電阻傳感器、加速度計(jì)和變形傳感器等。這類硬質(zhì)皮膚通常包含的均值來提供比單一傳感器更好的測量分辨率。2)柔性皮膚或電子皮膚觸覺傳感器,能夠通過接觸表征出被測物體的性子皮膚觸覺傳感器,又名新型可穿戴仿生觸覺傳感器,是貼子設(shè)備,因而習(xí)慣性地被稱為電子皮膚。電子皮膚觸覺傳感接近人類的皮膚,可覆蓋于機(jī)器人、醫(yī)療設(shè)備與人體假肢等面,并準(zhǔn)確感知周圍環(huán)境的各種信息。3)內(nèi)接觸式觸覺傳感器,用來檢測機(jī)器人各部分的狀態(tài),而不是檢測被測對象周圍的外部信息,其表面沒有任何的覆不足之處就是可提取的觸覺信息相當(dāng)有限,如圖表1:機(jī)器人觸覺傳感系統(tǒng)的層次功能和結(jié)構(gòu)框圖資料來源:朱盛鼎等《觸覺傳感器與電子皮膚研究進(jìn)展》感系統(tǒng)通過接觸來測量物體的物理特征,從而實(shí)現(xiàn)觸覺感知有許多應(yīng)用場景:機(jī)器人在抓取物體的力度大小,不會因?yàn)樽チ^小使物體滑落,壞;機(jī)器人還能根據(jù)觸覺信息,通過深度學(xué)習(xí)的三維表面和活動的關(guān)節(jié)部位,電子皮膚陣列觸覺性與高彈性等。根據(jù)墨現(xiàn)科技的研究,柔性壓力傳方案,無論是用于大面積的碰撞防護(hù),還是手部的精細(xì)觸摸,相對于剛性的壓阻式觸覺傳感是一種基于壓阻效應(yīng)的觸覺傳感技術(shù),壓阻效壓力與電阻具有相關(guān)關(guān)系,一般以線性相關(guān)關(guān)系居多。因此,觸覺傳感電子皮膚的傳感功能材料需要具有壓阻效應(yīng),進(jìn)而需壓阻式柔性壓力觸覺傳感電子皮膚使用的材料通常是彈性的、導(dǎo)表面涂有導(dǎo)電材料的薄膜或彈性聚合物,其可以將施加的壓信號的變化。圖表2:壓阻式柔性壓力觸覺傳感電子皮膚資料來源:程斌等《柔性觸覺傳感電子皮膚研究進(jìn)展壓阻式觸覺傳感器普遍具有負(fù)載能力強(qiáng)、魯棒性好、電信號測量電子皮膚將力學(xué)信號轉(zhuǎn)化為電容信號,進(jìn)而檢測出電子皮膚所受壓力的大小。圖表3:電容式柔性壓力觸覺傳感電子皮膚資料來源:程斌等《柔性觸覺傳感電子皮膚研究進(jìn)展壓電式柔性壓力觸覺傳感電子皮膚利用壓電效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)觸覺感知應(yīng)是壓電材料由于形變而產(chǎn)生的電極化現(xiàn)象,即當(dāng)壓電材就產(chǎn)生電極化,同時(shí)會在材料表面產(chǎn)生等量的正負(fù)電荷式柔性壓力觸覺傳感電子皮膚可以將外部的壓力、波動或?yàn)殡娦盘?,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對物體表面觸摸和壓力的感知。圖表4:壓電式柔性壓力觸覺傳感電子皮膚資料來源:程斌等《柔性觸覺傳感電子皮膚研究進(jìn)展壓電式觸覺傳感器是一種自發(fā)電和機(jī)電轉(zhuǎn)換傳感器,不需要外部此這種傳感器更便于攜帶,且其材料剛度高,光學(xué)式觸覺傳感器將傳感器所受壓力映射為化,通過檢測光學(xué)信號來檢測傳感器所受壓力。圖表5:陣列式光學(xué)式觸覺傳感器資料來源:朱盛鼎等《觸覺傳感器與電子皮膚研究進(jìn)展》,且光纖的微彎曲會導(dǎo)致光損失,分析觸覺信息的計(jì)算方法復(fù)雜。電磁式觸覺傳感器是利用電磁感應(yīng)原理把壓力作用轉(zhuǎn)換成線圈的自感系圖表6:電磁式(霍爾效應(yīng)傳感器)觸覺傳感器資料來源:electricity-magnetism,圖表7:電磁式(霍爾效應(yīng)傳感器)觸覺傳感器具體設(shè)計(jì)示意圖資料來源:AlirezaMohammadi等《MagneTransferMediumforResolvingContactLocationsinRoboticGraspingandManipulatio缺點(diǎn)是抗外界干擾能力差,集成度較低,較難對切向圖表8:各技術(shù)路線電子皮膚(觸覺傳感器)對比資料來源:程斌等《柔性觸覺傳感電子皮膚研究進(jìn)展》,朱盛鼎等《觸覺傳感器與電子皮膚研究進(jìn)展》,工作原理是將外部施加的壓力變化轉(zhuǎn)換成電信多的電極主要有銅線、銅箔、銀線等,技術(shù)相對穩(wěn)定成熟。為實(shí)現(xiàn)高靈敏度、電子皮膚實(shí)際應(yīng)用中使用柔性或彈性材料作為基底。金屬和氧化物等因?yàn)榇嘈源蠖陔娮悠つw實(shí)際應(yīng)用中受到限制,因圖表9:電子皮膚各類柔性基底材料對比碳納米管森林、氣凝膠、聚合物資料來源:何孟涵、陳煜《面向電子皮膚的智能材料構(gòu)建策略》體之一。聚二甲基硅氧烷、聚酰胺和聚對苯二甲酸乙二醇酯圖表10:PDMS基體電子皮膚資料來源何孟涵、陳煜《面向電子皮膚的智能材料構(gòu)建策略》等。該類材料并不具備導(dǎo)電能力,將其應(yīng)用于電子皮膚,需將導(dǎo)電填料復(fù)合到水凝膠基質(zhì)中。圖表11:水凝膠基電子皮膚資料來源:何孟涵、陳煜《面向電子皮膚的智能材料構(gòu)建策略》圖表12:3D海綿基體電子皮膚資料來源:何孟涵、陳煜《面向電子皮膚的智能材料構(gòu)建策略》性電子應(yīng)變傳感器最重要的組成部分是活性層特性的活性材料是決定活性層性能的關(guān)鍵,常見的活性材料主要分為三類:身具有高導(dǎo)電能力材料、高彈性導(dǎo)電復(fù)合材料感器的活性材料包括碳納米管、石墨烯、彈性復(fù)合結(jié)構(gòu)碳納米管是一種由石墨烯卷曲形成的一維碳基納米材料,具有優(yōu)異的和機(jī)械性能,同時(shí)還具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性。無結(jié)高的電子傳輸能力,其電子遷移率高達(dá)10000cm^2/V/s圖表13:基于碳納米管的柔性電子傳感器資料來源:蔡依晨等《可穿戴式柔性電子應(yīng)變傳石墨烯是由單層碳原子組成的蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu),具有很好的光學(xué)性能、機(jī)柔性電子應(yīng)變傳感器最為理想的活性材料,其常見的制備方法包括積法、外延生長法和化學(xué)剝離石墨法。納米管、石墨烯、碳黑、導(dǎo)電聚合物、金屬納米粒子、等)有機(jī)復(fù)合,由此得到彈性體復(fù)合活性材料,復(fù)合材和較高的各向異性,也是一種較為常用的活性材料。在Tesla發(fā)布的機(jī)器人視頻中,可以看到程中,隨著壓力增大,可以觀察到手指部分傳感器的圖像發(fā)生過程中,電子皮膚僅起到了確定物體抓取位置,以及力反饋控制的作用。圖表14:特斯拉OptimusGen2機(jī)器人手部使用觸覺傳感器混合驅(qū)動方案。此外,PX5的靈巧手也能夠?qū)崿F(xiàn)類似于人類的操作,包括握手、倒水、抽紙巾、舉起物體等,都能夠很好表明其靈巧手集成了力傳感器、觸覺傳感器和編碼器,用以和觸覺反饋。圖表15:小鵬機(jī)器人手部使用觸覺傳感器征”與“靈犀”兩大系列、五款商用人形機(jī)器人得突破,自由度升級為19個(gè),其中通過驅(qū)動器主動控制的主動自饋)和視觸覺的多傳感融合技術(shù),讓靈巧手實(shí)現(xiàn)更廣泛的物體交圖表16:智元機(jī)器人手部使用觸覺傳感器在人形機(jī)器人中,柔性傳感器的應(yīng)用按重要性和功能排序1)靈巧手(指尖、指腹、手掌柔性傳感器能夠精確感知抓取的力度、觸感和物體形狀,使機(jī)器人能夠細(xì)致地操作物體,避免過度用力或損壞物品。力量分布和負(fù)載,幫助機(jī)器人進(jìn)行更加精確3)腳部:腳部的柔性傳感器能夠感知地面情況和壓力變化,幫助機(jī)器人在不同地面上行走時(shí)保持平衡并調(diào)整步態(tài)。這對于提升機(jī)4)身體軀干:柔性傳感器覆蓋軀干區(qū)域,有助于機(jī)器人感知姿勢和負(fù)載分布,確保穩(wěn)定的運(yùn)動軌跡。它能防止機(jī)器人1.6.市場空間:預(yù)計(jì)2030年電子皮膚全球市場規(guī)模達(dá)92億元1.6.1人形機(jī)器人電子皮膚市場空間測算預(yù)計(jì)2030年全球人形機(jī)器人電子皮膚(僅考隨成本優(yōu)化而下降。綜上,我們預(yù)計(jì)2030年全球人形機(jī)器人電子慮手部應(yīng)用)市場空間達(dá)44億元。圖表17:2025-2030年全球人形機(jī)器人電子皮膚(僅考慮手部應(yīng)用)市場空間測算450040505123資料來源:特斯拉,財(cái)聯(lián)社,中國電子報(bào),興恒安等,東方風(fēng)險(xiǎn)提示:人形機(jī)器人銷量、單臺人形機(jī)器人手部電子皮膚價(jià)值量均為預(yù)測數(shù)據(jù),可能與實(shí)際不符;特斯拉Opti預(yù)計(jì)2030年全球人形機(jī)器人電子皮膚(除手子皮膚精度要求最高、單價(jià)最貴。隨著人形機(jī)器人膚的技術(shù)迭代,手臂、足底、軀干等身體其他部位也有望使用電子皮膚。我們的測算基于如下數(shù)據(jù)和假設(shè):1)根據(jù)中南大學(xué)湘雅醫(yī)院數(shù)據(jù),成人身體表面積的比例從0提升到25%。4)結(jié)合上文年全球人形機(jī)器人電子皮膚(除手部外的部位)市場空間達(dá)48億元。圖表18:2025-2030年全球人形機(jī)器人電子皮膚(除手部外)市場空間測算111111身體(除手部)電子皮膚單價(jià)(元/c㎡)000512028資料來源:中南大學(xué)湘雅醫(yī)院,特斯拉,財(cái)聯(lián)社等,風(fēng)險(xiǎn)提示:人形機(jī)器人銷量、單臺人形機(jī)器人手部電子皮膚價(jià)值量均為預(yù)測數(shù)據(jù),可能與實(shí)際不符;特斯拉Opti性壓力傳感器廣泛應(yīng)用于汽車、醫(yī)療保健、消費(fèi)電子、機(jī)器人等領(lǐng)域,可用于監(jiān)視輪胎壓力,從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集,以提高車效率;在醫(yī)療保健領(lǐng)域,可被整合到可穿戴設(shè)備中,跟蹤生理參圖表19:全球柔性壓力傳感器市場規(guī)模(億美元)資料來源:VerifiedMarketReports則聚焦視觸覺的新型路線。國內(nèi)方面,人形機(jī)器人柔性觸覺傳感器步,近年國內(nèi)廠商通過自研、產(chǎn)業(yè)合作等方式紛紛加速布局,山科技、墨現(xiàn)科技、賽感科技等未上市公司,以及漢威科技、圖表20:海外、國內(nèi)觸覺傳感器公司介紹術(shù)和人機(jī)界面(HMI)解決方案的全球性創(chuàng)新手的靈巧性。該技術(shù)迅速演變?yōu)槠洚?dāng)前的觸覺、機(jī)器人和假肢應(yīng)GelSightGelSight誕生于前沿學(xué)術(shù)研究,聯(lián)合創(chuàng)始致力于開發(fā)3D成像、感知建模和信號處理領(lǐng)域的新技術(shù)。公司數(shù)字觸控技術(shù)的核心個(gè)柔軟、高分辨率的觸覺傳感器,能夠像人體皮膚一樣貼合接觸物體的形狀,精確同時(shí)滿足高可靠性、低觸發(fā)力、大量程、低成本的需求,廣泛適用于機(jī)器人、電子樂器、賽感科技聚焦新一代高性能柔性觸覺傳感器、機(jī)器人電子皮膚的研發(fā)、生公司技術(shù)源自南方科技大學(xué)超柔性電子學(xué)實(shí)驗(yàn)室,實(shí)現(xiàn)了材料、結(jié)構(gòu)、器件、系統(tǒng)上全以輕柔順行的貼合方式實(shí)現(xiàn)高效、精準(zhǔn)、穩(wěn)定的壓力或溫度的信號檢測,產(chǎn)品資料來源:各公司官網(wǎng),華聯(lián)歐國際貿(mào)易,愛企查,創(chuàng)業(yè)邦,創(chuàng)業(yè)聯(lián)合網(wǎng),東方財(cái)富網(wǎng)高端消費(fèi)電子、泛醫(yī)療、汽車等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域形成了穩(wěn)定出貨,至2024年底,能斯達(dá)已經(jīng)具備四條成熟產(chǎn)線,并計(jì)劃于202產(chǎn)線的搭建與試運(yùn)行。客戶方面,公司已與將近二十家圖表21:漢威科技控股子公司能斯達(dá)發(fā)展歷程資料來源:Choice-深度資料,漢威科技公告,東方財(cái)富證券研究所資料來源:Choice-深度資料,漢威科技公告,東方財(cái)富證券研究所斯達(dá)柔性傳感器產(chǎn)線的擴(kuò)建,后續(xù)傳感器營收資料來源:Choice-深度資料,漢威科技公告,資料來源:Choice-深度資料,漢威科技公告,州能斯達(dá)在機(jī)器人的關(guān)鍵部位集成柔性微納觸覺傳感器,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人從手指-手掌-手臂、足底-膝蓋-頭部等關(guān)鍵部位的感知和交互功能,實(shí)現(xiàn)人機(jī)高效交互與協(xié)作共融。截至2024年底,能斯達(dá)推出兩款電子皮膚觸覺模塊圖表26:能斯達(dá)在手指-手掌-手臂、足底-膝蓋-頭部等機(jī)器人關(guān)鍵部位集成柔性傳感器公司產(chǎn)品主要為廣告噴墨打印材料、標(biāo)簽標(biāo)識印刷材料、電子公司圍繞涂布工藝積極開拓多個(gè)新興應(yīng)用領(lǐng)域,推進(jìn)研發(fā)柔性觸覺機(jī)器人的觸覺與電子皮膚、工業(yè)檢測、智能穿戴、智慧醫(yī)療等方圖表27:福萊新材發(fā)展歷程資料來源:Choice-深度資料,福萊新材公告,資料來源:Choice-深度資料,福萊新材公告,3.68%、8.36%,其中標(biāo)簽標(biāo)識印刷材料、電子級功能材料毛利率為18.80%、資料來源:Choice-深度資料,福萊新材公告,東方財(cái)富證券研究所資料來源:Choice-深度資料,福萊新材公告,東方財(cái)富證券研究所1)機(jī)器人:在機(jī)器人的觸覺感知、力反饋、柔性皮膚和精準(zhǔn)控制方面,2)智能制造中的工業(yè)監(jiān)測:公司將推動柔性傳感系統(tǒng)的定制化研發(fā),利3)醫(yī)療健康:公司將通過提升傳感器的靈敏度、舒適性和長期穩(wěn)定性,4)新能源:公司將聚焦于壓力、溫度等關(guān)鍵參數(shù)的監(jiān)測,開發(fā)柔性傳感戶方面,公司與多家靈巧手和本體機(jī)器人公司積極接觸,同步推進(jìn)定制研發(fā)、心產(chǎn)品為聚烯烴發(fā)泡材料,聚烯烴發(fā)泡材料是以烯烴聚合物(PE聚乙烯、PP聚丙烯等)為主要原材料,通過復(fù)雜的發(fā)泡工藝使泡孔,并均勻分散于固體材料中的一類高分子材料及工藝主要可以分為電子輻照交聯(lián)聚乙烯發(fā)泡材料(IXPE)及電子輻照交聯(lián)聚保溫隔熱、密度小、易成型等一系列特征,可作為功能圖表32:祥源新材電子輻照交聯(lián)聚乙烯發(fā)泡材料(IXPE)沫塑料,能給產(chǎn)品起到保溫、減震的作用。由于壓力和震動的感知,也可用于人形機(jī)器人靈巧手及電子皮膚等柔性傳感領(lǐng)此類材料具有感知靈敏度高、超薄、超輕、低聲阻抗、

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