突破壁垒,电子皮肤引领机器人产业新征程 电子皮肤:机器人“更像人”的秘密武器

本文围绕机器人产业中的电子皮肤展开,介绍了其在机器人实现生产力进化和安全应用方面的重要作用,分析了电子皮肤产业的市场规模和发展趋势,同时也指出了该产业面临的技术、制造和标准等方面的挑战。

突破壁垒,电子皮肤引领机器人产业新征程 电子皮肤:机器人“更像人”的秘密武器

如今,机器人产业已然成为全球竞争的焦点,其中又以人形机器人为代表。在2025年的全国两会上,“具身智能”和“智能机器人”首次被写入《政府工作报告》。放眼全球,中国凭借着产业链完备、人才众多等显著优势,正朝着全球最大的人形机器人市场和生产国稳步迈进。在这样的大背景下,证券时报全新推出了“机器人新视界”系列报道,旨在聚焦机器人产业的最新发展趋势、各地机器人产业的发展图谱,以及产业链核心企业在引领前沿科技、攻克技术难题等方面所取得的成果。

证券时报记者 安宇飞 周春媚

皮肤,作为人类最大的器官,是人类感知世界、与外界环境互动的重要通道。当人形机器人想要在感知世界、实现生产力等方面更接近人类时,电子皮肤就成为了必须攻克的关键产业链环节,也被一些人称为人形机器人实现生产力进化的“最后一公里”。

3月18日,在被誉为“AI界超级碗”的2025年GPU技术大会上,英伟达首席执行官黄仁勋明确表示,人形机器人将在5年内广泛应用于制造业。而电子皮肤解决了机器人生产力和安全性等问题,正逐渐成为人形机器人在生产制造业广泛应用的关键因素。

如今,一场为机器人披上电子皮肤的“画皮变革”已然拉开帷幕。今年1月,途见科技与兆威机电合作的搭载电子皮肤的机器人灵巧手在国际消费类电子产品展览会(CES)上惊艳了全球。途见科技创始人兼CEO赖建诚向证券时报记者透露,公司的电子皮肤如今最薄能做到100微米,披上这层轻薄、柔韧的皮肤后,机器人便拥有了触觉感知能力,真正具备了“干活”的基础。

随着机器人市场呈现爆发式增长,电子皮肤也成为了规模近千亿的蓝海产业。那么,这一产业有着怎样的发展趋势和前景?中国厂商目前又走到了哪一步?证券时报记者为探寻答案,深入采访了产业链核心企业。

【锚点】打通生产力进化“最后一公里”

电子皮肤是让机器人“更像人”的核心组件。科方得智库研究负责人张新原解释道:“电子皮肤是一种模仿人类皮肤功能的高性能传感器,它能够模拟人类皮肤的感觉功能,如触觉、温度、湿度等,并能够实时将这些信息传递到机器人的控制系统。”

赖建诚进一步描述道:“电子皮肤的具体形态可以想象成一个薄膜,如同人的皮肤一样柔软且轻薄,上面集成了不同的传感器,能够感知压力、温度等信息。我们通过微纳加工技术将这些不同的传感器做成一层或多层薄膜,附着在机器人的手上或身体表面,让它模仿人类皮肤,这样机器人就能真实地感知外部环境。”

途见科技成立于2020年初,是一家专注于柔性电子皮肤触觉感知系统研发和制造的企业。赖建诚表示,公司的定位是成为“触觉领域的英伟达”,将触觉感知产业“做通做透”。2025年1月,在美国CES展会上,途见科技自主开发的可拉伸多模态柔性电子皮肤产品吸引了众多参展者的目光。

对于机器人产业而言,应用电子皮肤的必要性不言而喻。赖建诚认为,它是机器人实现生产力进化的“最后一公里”。他指出,机器人的设计初衷是为人类服务,其中最重要的就是具备“干活”的能力,而如果机器人的手没有触觉,就很难把活干好。目前,虽然有很多厂家在做机器人灵巧手,但很多还停留在抓取物品、叠衣服等基础层面,距离带动生产力水平提升还有很大差距,而触觉正是其中最核心的技术难点。

赖建诚还强调:“这里面存在一个底层逻辑,现在的人形机器人是在模仿人类,那么它的整个皮肤系统也应该像人类一样。例如,在执行任务时,机器人的手上需要布满柔软的传感器,如果不够柔软,抓取鸡蛋或西红柿时就可能弄坏物品。”此外,机器人在“像人”之后还需要“超越人”,手部要比人手更耐热耐冷、耐刮耐擦、抗电抗磁,才能胜任更多的工作,而这些问题都可以通过电子皮肤来解决。

电子皮肤还能有效解决机器人生产安全性的痛点。越疆科技相关负责人向证券时报记者介绍,越疆机器人推出了全球首款量产的可穿戴柔性电子皮肤SafeSkin,让机械臂能够主动检测15厘米范围内的人体和障碍物,提前预判并避免碰撞。这一技术经中国机械工业联合会鉴定,已达到国际领先水平。

该负责人表示:“传统的碰撞检测方案是在人碰到机器人后,机器人才会制动。而越疆SafeSkin柔性电子皮肤能够为机器人创造足够的安全制动距离,以主动防护的方式有效避免碰撞的发生,既提高了安全性,又保证了生产效率,彻底解决了二者不能兼顾的行业难题。”

根据实验室测试,在人类和机器人协作生产的场景下,越疆机器人的安全皮肤安全系统能够在协作机器人中低速运动状态下完全避免碰撞的发生,并在高速运动下将碰撞损伤有效降低90%。

作为出货量全球第二、中国第一的协作机器人企业,越疆科技的协作机器人全球累计出货量已经超过8万台。目前,搭载越疆柔性电子皮肤的协作机器人已广泛应用于工业、商业、医疗等领域,如汽车行业的零部件涂胶、装配、机床上下料,电子行业的零部件分拣、PCB检测、胶条压合,以及商业领域的机器人调酒等场景。

当机器人披上电子皮肤,其感知方式才能“更像人”,从而更好地走进千行百业,成为打开生产力跃升之门的“钥匙”。

【航向】近千亿级市场迎高速扩容期

目前,人形机器人产业正成为大国科技交锋的焦点。2025年,“具身智能”和“智能机器人”首次被写入《政府工作报告》。据2024年首届中国人形机器人产业大会发布的《人形机器人产业研究报告》预测,到2029年,中国人形机器人市场规模或将达到750亿元,占世界总量的32.7%,比例位居世界第一。

在人形机器人产业的“量产元年”,电子皮肤产业也迎来了高速扩容期。根据Ground View Research数据,2024年全球电子皮肤市场规模约为109亿美元(约合人民币789亿元),2025年预计达到132亿美元(约合人民币955.5亿元),同比增长21.1%。

记者了解到,在整个机器人产业链中,当前电子皮肤主要应用于机器人灵巧手上,而灵巧手已成为人形机器人最重要的零部件之一。一位业内人士以特斯拉的Optimus为例进行计算:从平均售价来看,灵巧手占整机售价的比例为32%;从功能对机器人整体实用性的贡献度来讲,灵巧手的功能重要性占比达20%至30%。

据高工机器人产业研究所提供的预测数据,从2024年到2030年,全球人形机器人销量将从1.19万台增长至60.57万台。如果一台人形机器人配置2只灵巧手,那么仅人形机器人产业提供的灵巧手市场需求就将在2030年超过120万只,这将带动电子皮肤产业实现市场规模的跃升。

此外,电子皮肤的应用领域并不仅限于人形机器人。张新原表示:“电子皮肤的未来产业空间非常广阔。除了在机器人领域,电子皮肤还可以应用于医疗健康、智能交通、工业自动化等其他领域。在这些领域中,电子皮肤可以用于感知环境、控制设备、监测健康状况等,具有广泛的应用前景和市场潜力。”

例如,在智能手表、健康监测手环等可穿戴设备以及智能绷带等产品上,电子皮肤都能实时监测使用者的生理指标,为疾病预防、诊断和治疗提供重要的数据支持。在人形机器人领域,电子皮肤的应用范围也正从手部开始扩展至全身覆盖,其价值量正迅速提升。

赖建诚表示:“我认为现阶段是电子皮肤‘最好的起点’,大家都明确了对于电子皮肤的需求。”他认为电子皮肤的市场首先是机器人,“每一个真正意义上的具身智能机器人都需要电子皮肤”。其次,在医疗和娱乐等场景,电子皮肤的相应需求也在逐渐产生。

【风浪】仍需跨过材料、技术、标准关隘

张新原指出:“电子皮肤产业的发展壁垒主要体现在技术、制造和商业化应用等方面。”

从技术层面来看,如何让敏感材料在保持电学性和力学性的同时,还具备可拉伸性和人类皮肤一样的柔韧性,是业内公认的技术难点。赖建诚表示,在电子皮肤材料方面,让导体、半导体、介电材料“可拉伸”是非常困难的,具有很高的技术壁垒。

他举例说明:“对于有机导体而言,它能够导电是因为内部有很强的共轭结构,使得电子能够均匀传输。但如果要实现可拉伸,就很容易破坏这种结构,从而导致失去导电性能。而对于无机导体,同样会因为拉伸而导致电子无法顺利传输,例如印在薄膜上的一层铜膜或其他金属膜,经历拉伸后膜就会破裂,从而失去导电性能。”

有业内人士向证券时报记者透露,同时满足高弹性、优良电学和力学性、耐久性的材料少之又少,电子皮肤的材料配方和制作工艺都依赖于厂商在长期生产中的经验积累。以途见科技为例,其电子皮肤技术起源于美国斯坦福大学相关课题组,并在国内经过大量研究才实现材料端的自主设计,成功攻克了这一难题。

此外,高灵敏度、高柔性的电子皮肤材料制造工艺复杂且成本高,量产制造成为了技术关隘之后的另一重挑战。如何将合适的材料进行规模化、低成本量产,考验着每一个厂商的工艺实力。

“标准缺失”也成为了行业发展面临的阻碍之一。香港中文大学(深圳)高等金融研究所客座教授郑磊向证券时报记者表示,电子皮肤行业相关的法规和标准还不够完善,这给其未来商业化应用带来了一定的不确定性。

赖建诚也表示:“我认为现在最重要的是将电子皮肤的定义、特性和功能标准化,未来我们会和整个行业一起去制定标准。”

本文围绕机器人产业中的电子皮肤展开,阐述了其在机器人实现生产力进化和保障生产安全方面的重要作用,分析了电子皮肤产业的市场规模和发展趋势,指出其市场前景广阔。同时,也指出了该产业面临的技术、制造和标准等方面的挑战,未来需要行业共同努力攻克难关,推动电子皮肤产业的健康发展。

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