模拟人类触觉神经！触控传感器让人形机器人更像人

电子发烧友网报道（文/李弯弯）触控传感器是一种能够检测和响应人体或物体接触的电子装置，广泛应用于智能手机、平板电脑、工业设备、汽车控制面板等领域。其核心功能是将物理接触转化为电信号，进而实现人机交互。

触控传感器通过感知物理接触或接近动作，转换为电信号。常见原理包括电容式、电阻式、红外式、表面声波（SAW）。电容式：利用人体电场干扰传感器电极的电容变化。电阻式：通过按压使两层导电薄膜接触，测量电压变化。红外式：发射红外光网格，通过遮挡检测接触位置。表面声波（SAW）：利用超声波在玻璃表面的传播，接触时反射波变化触发信号。


人形机器人用触控传感器技术创新方向

触控传感器在人形机器人中的应用是其实现智能交互、环境感知和安全控制的关键技术之一。通过集成多种触控传感器，机器人可以感知外界接触、识别用户意图，并做出动态响应。

触控传感器在人形机器人中的应用场景有手部触控、面部触控、身体表面触控、防生皮肤等。手部触控：在机器人手掌或手指部位集成柔性电容式传(chuán)感(gǎn)器(qì)或(huò)压(yā)阻(zǔ)式(shì)压(yā)力(lì)传(chuán)感(gǎn)器(qì)，实(shí)现(xiàn)抓(zhuā)取(qǔ)物(wù)体(tǐ)时(shí)的力度(dù)反(fǎn)馈(kuì)（如(rú)避(bì)免(miǎn)捏(niē)碎(suì)易(yì)碎(suì)品(pǐn)）或(huò)手(shǒu)势(shì)交(jiāo)互(hù)（如(rú)弯(wān)曲(qū)手(shǒu)指(zhǐ)触(chù)发(fā)特(tè)定(dìng)指(zhǐ)令(lìng)）。

面(miàn)部(bù)触(chù)控(kòng)：在(zài)机(jī)器(qì)人(rén)面部（如眼睛或脸颊）安装红外或电容式传感器，感知用户触摸以触发交互（如轻拍头部唤醒机器人）。

身体表面触控：在机器人躯干、手臂等部位部署红外网格传感器或电容式阵列，实时检测外部碰撞或意(yì)外(wài)接(jiē)触(chù)，触(chù)发(fā)紧(jǐn)急(jí)停(tíng)止(zhǐ)或(huò)避(bì)让(ràng)动(dòng)作(zuò)。

仿(fǎng)生(shēng)皮(pí)肤(fū)：覆(fù)盖(gài)全身(shēn)的(de)柔(róu)性(xìng)电(diàn)子(zi)皮(pí)肤(fū)（集成(chéng)电(diàn)容(róng)、压(yā)电(diàn)或(huò)MEMS传(chuán)感(gǎn)器(qì)），模(mó)拟(nǐ)人(rén)类(lèi)触(chù)觉(jué)神(shén)经(jīng)，感(gǎn)知(zhī)温(wēn)度(dù)、压(yā)力(lì)甚(shén)至(zhì)纹(wén)理(lǐ)差(chà)异(yì)。

在(zài)人(rén)形(xíng)机(jī)器(qì)人(rén)领(lǐng)域，触(chù)控(kòng)传(chuán)感(gǎn)器(qì)的(de)技(jì)术(shù)创(chuàng)新(xīn)是(shì)推(tuī)动(dòng)其(qí)智(zhì)能(néng)化(huà)、柔(róu)性(xìng)化(huà)和(hé)安(ān)全化(huà)的(de)核(hé)心(xīn)驱(qū)动(dòng)力(lì)。行(xíng)业(yè)从(cóng)多(duō)个(gè)方(fāng)向(xiàng)进(jìn)行(xíng)技(jì)术(shù)创(chuàng)新(xīn)：其(qí)一(yī)，企(qǐ)业(yè)通(tōng)过(guò)优(yōu)化(huà)传(chuán)感(gǎn)器(qì)材(cái)料(liào)和(hé)制(zhì)造(zào)工(gōng)艺(yì)，实(shí)现(xiàn)高(gāo)精(jīng)度(dù)与(yǔ)高(gāo)灵(líng)敏(mǐn)度(dù)的(de)触(chù)觉(jué)感(gǎn)知(zhī)。例(lì)如(rú)，武(wǔ)汉(hàn)华(huá)威(wēi)科(kē)研发的灵巧手感知系(xì)统(tǒng)，指(zhǐ)尖(jiān)感(gǎn)应(yīng)点(diǎn)面(miàn)积(jī)仅(jǐn)1平(píng)方(fāng)毫(háo)米(mǐ)，单(dān)手(shǒu)可(kě)集成(chéng)1000个(gè)以(yǐ)上(shàng)感(gǎn)应点，能够精准感知克级到公斤级的力度变化。

其二，多模态融合感知，结合压力、温度、材质等多维物理信息，提升传感器对环境的综合感知能力。帕西尼感知科技的多维触觉传感器可进行压感、摩擦等15种多维触觉感知，实现全量程0.01N高精度测量。

其三，柔性电子皮肤与仿生设计，通过仿生设计模拟人类皮肤的触觉反馈机制，使人形机器人在精密装配、医疗护理等场景中具备媲美人类的触觉能力。传感器采用超薄柔性材料，可反复弯曲100万次仍保持良好性能，适应人形机器人复杂动作的需求。

其四，分布式触觉感知，在机器人手指、手掌等部位部署高密度感应点阵列，实现全覆盖的触觉感知。例(lì)如(rú)，帕(pà)西(xi)尼(ní)触(chù)觉(jué)灵(líng)巧(qiǎo)手(shǒu)DexH5搭(dā)载(zài)180个(gè)多(duō)维(wéi)多(duō)阵(zhèn)列(liè)触(chù)觉(jué)传(chuán)感(gǎn)器(qì)，能(néng)够(gòu)完(wán)成(chéng)捏(niē)、抓(zhuā)、按(àn)、提(tí)、推(tuī)等(děng)基(jī)础(chǔ)动(dòng)作(zuò)，力(lì)控(kòng)精(jīng)度(dù)达(dá)0.01N。传(chuán)感器实时采集力反馈数据，并通过算法动态调整抓取力度，避免对物体造成损伤。


主要的触控传感器企业及产品优势

人(rén)形(xíng)机器人用触控传感器主要企业有千觉机器人、帕西尼感知科技、墨现科技、赛感科技、戴盟机器人。千觉机器人主要产品有高分辨率多模态触觉传感器、触觉感知与控制智能化模组，以及触觉仿真工具Xense_Sim。

千觉机器人自主研发的触觉传感器可提供包括高分辨率三维力觉、动觉、滑觉等在内的多模态触觉感知信息，突破传统触觉传感器仅能感受压力分布以及空间分辨率不足的问题。自研多模态高精度触觉传感器G1-WS专为机器人夹爪设计，信息感受密度高达人类手指的800倍，能够感知到细微的物体特征和变形。触觉仿真工具Xense_Sim能精准模拟切向运动与力信息，解决了此前切向力模拟技术空白的问题，仿真数据更贴合拧瓶盖、插拔接口等真实操作场景，有助于提升训练模型的泛化能力。

帕西尼感知科技主要产品有ITPU多维触觉传感系统，包括ITPU多维触觉芯片、四指灵巧手、微型视觉模组与数据驱动模型组成的软硬件一体化方案。

能够感知力觉、滑觉、温度、材质等多个维度的信息，自主研发的ITPU多维触觉传感系统具有高精度和丰富的信息感知能力。采用“四指”灵巧手设计，在保证功能的同时降低成本，砍掉一根指头成本直接降低20%。灵巧手在掌心内嵌摄像头，通过“触觉+视觉”融合，能有效避免因角度遮挡带来的识别失误，同时提升复杂操作的稳定性。

墨现科技是一家专注于柔性压力传感器研发与生产的科技企业，其核心产品和技术包括FLX系列柔性薄膜压力传感器、电子皮肤、触觉传感器解决方案。

FLX系列柔性薄膜压力传感器具有高可靠性、低触发力度、大量程和低成本的特点。该系列传感器可广泛应用于智能家居、医疗健康、物联网、消费电子、汽车电子、工业控制等领域。电子皮肤，由特殊的硅胶材质制作而成，具有优良的柔韧性(xìng)和(hé)贴(tiē)合(hé)度(dù)，能(néng)够(gòu)完(wán)美(měi)融(róng)入(rù)机(jī)器(qì)人(rén)的(de)机械结构中，为机器人提供全方位的触觉反馈。触觉传感器解决方案，为机器人提供高适应性的柔性压力传感器解决方案，已成功应用于普渡机器人等知名企业的产品中。

赛感科技主要研发和生产高性能柔性智能传感器、电子皮肤等产品。这些产品具有高灵敏、大量程、快响应、高线性等特点，能够广泛应用于人形机器人、健康医疗、可穿戴设备等领域。

公司掌握了柔性传感的核心技术，包括材料、结构、器件、系统等方面的全链条关键技术创新。其研发的离电式界面电容传感器，通过接触面积产生界面电容，能够精准响应静态力和动态力，突破了传统传感器高灵敏度和宽量程难以兼得的技术瓶颈。

戴盟机器人（Daimon Robotics）专注于触觉感知与具身智能技术，主要产品有视触觉传感器（DM-Tac W、DM-Tac F）、视触觉灵巧手（DM-Hand1、DM-Hand2）等。

DM-Tac W是全球(qiú)首(shǒu)款(kuǎn)多(duō)维(wéi)高(gāo)分(fēn)辨(biàn)率(lǜ)高(gāo)频(pín)率(lǜ)视(shì)触(chù)觉(jué)传(chuán)感(gǎn)器(qì)，创(chuàng)新(xīn)性(xìng)地(de)将(jiāng)摄(shè)像(xiàng)头(tóu)集成(chéng)至(zhì)传(chuán)感(gǎn)器(qì)内(nèi)部(bù)，实(shí)现(xiàn)稳定鲁棒的稠密触觉感知能力。每平方厘米覆盖4万个感知单元，可捕捉物体接触时的形貌、纹理、软硬、滑移、按压力、切向力等多种模态信息。

DM-Hand1，具有丰富的自由度，结合力位混合控制算法，可模拟人手实现精准的抓取操作。采用了戴盟全球首款毫米级厚度的视触觉传感器，微型化设计极大地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。

小(xiǎo)结(jié)：人形机器人触控传感器的技术创新正从单一功能向“仿生+智能”跃迁，未来3-5年，具备自学习能力、多模态感知和柔性适应性的触觉系统将成为企业竞争的核心壁垒。触控传感器使人形机器人从“机械执行工具”向“拟人化交互伙伴”演进，未来随着柔性电子、AI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标志。