进入多模态时代！测量采样频率升至1000Hz，三大机器人触觉传感器新品发布

电子发烧友网报道（文/莫婷婷）在机器人技术飞速发展的今天，触觉传感器作为机器人感知系统的核心组件，正扮演着越来越重要的角色。根据兴业证券的报告，人形机器人中传感器的价值量极高，单台机器人的传感器成本约为8.96万元，占总成本的22.4%。其中，触觉传感器是关键一环。

目前，全球排名前五的柔性触觉传感器TOP5的厂商包括Novasentis、Tekscan、japan DisplayInc.(JDl)、Baumer、Fraba，合计占有约超过50%的市场份额。在近年来，国内企业也在不断实现技术突破。电子发烧友网关注到弦动未来、帕西尼、福莱新材在触觉传感器领域都发布了新品。

从刚性到柔性，机器人精细操作升级

根据材料的柔性特性不同，可以将触觉传感器分为柔性和刚性两类。其中柔性触觉传感器也被认为是机器人的“电子皮肤”，刚性触觉传感器则是基于硬质材料(liào)，用(yòng)在(zài)工(gōng)业(yè)机(jī)器(qì)人(rén)和(hé)制(zhì)造(zào)自(zì)动(dòng)化(huà)环(huán)境(jìng)中(zhōng)提(tí)供(gōng)高(gāo)精(jīng)度(dù)、线(xiàn)性(xìng)且(qiě)稳(wěn)定(dìng)的(de)力(lì)/压(yā)强(qiáng)测(cè)量(liàng)。

机(jī)器(qì)人(rén)，特(tè)别(bié)是(shì)人(rén)形(xíng)机(jī)器(qì)人(rén)对(duì)电(diàn)子(zi)皮(pí)肤(fū)需(xū)求(qiú)的(de)增(zēng)长(zhǎng)，直(zhí)接推动了柔性触觉传感器的巨大需求。

传统的刚性传感器难以贴合机器人复杂的曲面结构，尤其在灵巧手、关节等需要高度灵活性的部位，且延展性小于1%，杨氏模量约为1-200GPa，主要以工业机器人的应用居多。而电子皮肤要求传感器具备“真柔性”，能够无缝贴合指尖、指腹、手心、手背等三维曲面，实现全域覆盖，延展性可以达到1000%，杨氏模量达10kPa-200GPa。

柔性触觉传感器按照技术路线可以进一步分为压阻式、电容式、光电式与电磁式等，华经产业研究院的数据显示，在2023年，压阻式、电容式为主要的柔性触觉传感器。电阻式柔性触觉传感器具备结构简单、动态范围大、成本低的特点，但是容易受到温度干扰；电容式柔性触觉传感器灵敏度高、响应速度快、易于阵列化集成，但是容易受到周围导电物体的电容干扰。

不同技术路线的触觉传感器在机器人中均有所应用。例如优必选Walker S1指尖、宇树科技的G1指尖、掌心采用的是阵列触觉压力传感器，可搬运物体、操作工具等。开普勒的先行者K指尖采用的电容式阵列式传感器，单指尖配备96个传感单元，可搬运、抓取物体等。

随着人形机器人抓取等功能的丰富，也催生了对高灵敏度、可拉伸、耐弯折的柔性触觉传感器的迫切需求。传统触觉传感器通常只能测量单一方向的压力，这种局限性使得传统传感器在复杂场景中的应用受到限制。例如，在机器人进行复杂物体抓取或装配时，仅感知垂直压力无法准确判断物体的受力状态和运动趋势。

然而，随着企业的技术迭代，触觉传(chuán)感(gǎn)器(qì)已(yǐ)经(jīng)实(shí)现(xiàn)了(le)多(duō)模(mó)态(tài)感(gǎn)知(zhī)能(néng)力(lì)，能(néng)够(gòu)同(tóng)时(shí)检(jiǎn)测(cè)X、Y、Z三(sān)个(gè)方(fāng)向(xiàng)的(de)力(lì)矢(shǐ)量(liàng)，并(bìng)具(jù)备(bèi)温(wēn)度(dù)、湿(shī)度(dù)等(děng)多(duō)种(zhǒng)感(gǎn)知(zhī)功(gōng)能(néng)。这(zhè)使(shǐ)得(de)机(jī)器(qì)人(rén)能(néng)够(gòu)更(gèng)全面(miàn)地(de)理(lǐ)解(jiě)物(wù)理世界，实现更加精细和智能的操作。

从产业链看，柔性触觉传感器主要由芯片、原材料、结构件、其他构成，其中芯片占了30%的比例，原材料、结构件分别占25%、15%。国内柔性触觉传感器企业包括汉威科技、奥迪微、帕西尼、立感科技等。电子发烧友网看到，近半年来不同产业链的企业均有新品发布，包括弦动未来、帕西尼、福莱新材等。

弦动未来：SynTac多模态触觉传感器
今年10月，弦动未来近日发布了其自研的SynTac多模态触觉传感器，实现了接近觉、视触觉与温度的深度融合，SynTac的核心优势在于其三大核心能力：未接触先预判、触即知抓得稳、辨温差更安全。

SynTac多模态触觉传感器接近觉感知分辨率为1 mm，接近觉感知量程0~1300mm，可以在机器人与物体未接触时，精准捕捉其方位、轮廓与分布范围，而不是只有在接触后才获取信号，可以让机器人提前规划运动轨迹、调整移动速度，提升操作效率与精准度。

官方介绍，SynTac多模态触觉传(chuán)感(gǎn)器(qì)的(de)触觉采样频率为30Hz、触觉感知面积达到24*24mm、触觉感知分辨率450*395，接近觉感知分辨率1 mm。高空间分辨的特性让其能够精准分辨物体材质本身的软硬特性。再配合接近觉的多感官协同，能够实现细小的零件、柔软的物体稳固抓取不打滑，轻柔握持不损伤，具备力度智能控制能力。

 
该产品的温度及接近觉采样频率为10Hz，温度感知量程为-40~125℃，温(wēn)度(dù)感(gǎn)知(zhī)分(fēn)辨(biàn)率(lǜ)为0.1℃，实现伸手拿东西前，会先通过触觉感知温度是否适宜，再决定是否抓取。通过快速分辨物体温度区间，精准筛选出适宜抓取的目标，可用于热食配送、恒温试剂抓取等场景。

SynTac通过温度感知负责安全筛选，接近觉负责轨迹优化，视触觉负责精细执行形成感知。

帕西尼PX-6AX-GEN3多维触觉传感器
帕西尼感知科技在8月发布了其第三代高精度多维触觉传感器PX-6AX-GEN3，这款产品无论从感知性能、耐受耐久能力、易用程度实现提升，并在架构、多维感知能力、非线性算法优化实现核心技术突破。

PX-6AX-GEN3基于全球首创的6D霍尔阵列式触觉传感技术积累，搭载第三代自研芯片与AMSS全模量测量系统，实现每秒数百万次高频信号采集。

在多维感知能力方面：PX-6AX-GEN3能够以1000Hz频率输出六维力（三维力+三维力矩）、力分布、材质识别、温度监测、回弹特性等15种触觉参数，支持0.01N级精细力分辨和全量程＜0.5%FS的超高重复精度。

PX-6AX-GEN3具备0.01N的力识别能力、全量程(chéng)＜0.5%FS级(jí)重(zhòng)复(fù)精(jīng)度(dù)，还(hái)具(jù)备(bèi)工(gōng)业(yè)级(jí)性(xìng)能(néng)优(yōu)势(shì)，内置封装的非线性力学反演算法，能够快速磁反解算法精准区分内(nèi)源(yuán)磁(cí)场与外部干扰，。此外，PX-6AX-GEN3还具备高度集成与即插即用的特点，传感器采用高度集成的智能触觉设计，内嵌了边缘计算单元。并且在易用性迎来创新，兼容主流通讯协议，可在20秒内快速上手应用。

在机器人的应用上，PX-6AX-GEN3提供指尖、指腹、掌心等12款不同尺寸型号可灵活适配多种机器人末端执行机构（如灵巧手、夹爪等），满足搬运、装配、操作工具等多样化任务需求(qiú)。

目(mù)前(qián)，帕(pà)西(xi)尼(ní)已(yǐ)经实现了数据闭环构建，同步应用于自建Super EID Factory，为亿级OmniSharing DB数据集提供高精度物理感知基础，支撑大模型训练与泛化决策。


福莱新材第二代柔性触觉传感器

福莱新材在今年6月发布了其第二代柔性触觉传感器，这款产品具备“真柔性、全曲面、三维力”的特性。据了解，福莱新材自2017年开始布局柔性传感器研发，已建成首条中试产线并实现产品批量供货。

福莱新材第二代产品通过分子级优化复合传感材料、仿生表面硅胶(jiāo)结(jié)构(gòu)等(děng)创新技术，采用了创新的柔性薄膜制备工艺，可完美贴合柱面、球面等复杂三维曲面，突破传统半柔性或平面传感器的物理限制，支持在机器人灵巧手的指尖、指腹、手心、手背等关键部位完整部署，实现全域触觉感知。确保实际应用中的可靠性和精确性。

在作用力方面，第二代柔性触觉传感器超越单一垂直力检测局限，能够同时检测X、Y、Z三个方向的力矢量，解决了传统触觉传感器只能测量单一方向的压力，无法感知物体在水平方向上的力提供力的强度与方向信息的问题，为复杂交互场景下的精细操作提供数据基础。

配合深度学习触觉识别与多模态数据融合技术，该产品实现高维特征实时提取及异构信号整合，提高感知精度和决策效率。

就在7月兆威机电新一代灵巧手发布会上，兆威机电宣布ZWHAND灵巧手搭载了福莱新材第二(èr)代(dài)柔(róu)性(xìng)触(chù)觉(jué)传(chuán)感(gǎn)器(qì)，实(shí)现(xiàn)多(duō)模(mó)态(tài)触(chù)觉(jué)感(gǎn)知(zhī)，采样(yàng)频(pín)率(lǜ)≥100Hz、感(gǎn)知(zhī)灵(líng)敏(mǐn)度(dù)达(dá)行(xíng)业(yè)领(lǐng)先(xiān)的(de)<0.1N级(jí)别(bié)，使(shǐ)用寿命≥100万次。

小结：
机器人触觉传感器正经历一场升级革命，从单一、刚性的压力测量，迈向多模态、柔性的类人感知。兆威机电集团副总经理陈毅东灵巧手触觉系统有着四大关键技术指标：多模态触觉感知能力、超高感知灵敏度、高采样频率响应、超长使用寿命。

以弦动未来、帕西尼、福莱新材为代表的企业，通过技术创新，提升了机器人的环境理解与精细操作能力，推动了人形机器人向更智能、更安全、更人性化的方向发展。