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把觸覺做好,才能讓機(jī)器人實(shí)現(xiàn)真正的智能

編者按:觸覺,是機(jī)器人把知道變成做到的關(guān)鍵通道,也是決定其能否在復(fù)雜物理世界里穩(wěn)準(zhǔn)柔操作的底層能力。

觸覺傳感器不只是傳回壓力或力值的零件,它涉及材料、微結(jié)構(gòu)、電信號(hào)采集、模態(tài)解析與實(shí)時(shí)控制的閉環(huán)協(xié)同,是硬件、感知與算法共同較量的戰(zhàn)場(chǎng)。

為此,星河頻率特別策劃觸覺傳感器系列文章,跳出元件本身,深入這場(chǎng)關(guān)于感知精度、場(chǎng)景適配與技術(shù)普惠的產(chǎn)業(yè)變革。

作者 | 毛心如

一直以來,大家談?wù)摼呱碇悄艿倪M(jìn)步,目光總是先落在大腦上。

但把問題只歸結(jié)于認(rèn)知能力,很容易忽略另一個(gè)關(guān)鍵,機(jī)器人能不能把知道變成做得到,很大程度上取決于它對(duì)物理世界的感知能力,尤其是觸覺。

觸覺直接參與機(jī)器人執(zhí)行的最后一環(huán),反饋環(huán)節(jié),負(fù)責(zé)以亞秒級(jí)、甚至千赫茲級(jí)的速度把接觸狀態(tài)回傳給控制器,使得力控、滑移補(bǔ)償和微調(diào)動(dòng)作成為可能。

沒有足夠精細(xì)和可靠的觸覺,許多看起來很簡(jiǎn)單的動(dòng)作都很難穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)。

這種感知的缺失,正成為具身智能落地的一大瓶頸,也催生了一個(gè)巨大的增量市場(chǎng)。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2025 年國內(nèi)觸覺傳感器賽道累計(jì)完成融資 20 起,融資企業(yè) 13 家,已披露的融資總額近 18 億人民幣,同比增長(zhǎng)約 445%。其中,單筆金額達(dá)億元及以上的有 7 起。

市場(chǎng)研究數(shù)據(jù)顯示,2024 年全球觸覺傳感器市場(chǎng)規(guī)模已達(dá) 153.3 億美元,預(yù)計(jì)至 2031 年將增長(zhǎng)至 355.9 億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá) 12.8 %。

更有激進(jìn)的預(yù)測(cè)認(rèn)為,如果未來人形機(jī)器人年產(chǎn)量達(dá)到一億臺(tái),觸覺傳感市場(chǎng)有望形成數(shù)千億美元級(jí)的廣闊空間。

但在百億美元量級(jí)的預(yù)期面前,行業(yè)遠(yuǎn)未進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)代。

觸覺是機(jī)器人不可或缺的感知核心

雖然當(dāng)前 VLA 模型讓機(jī)器人獲得了強(qiáng)大的感知能力,但人類對(duì)物理世界的理解遠(yuǎn)不止于看見物品。

具身智能的核心邏輯是實(shí)現(xiàn)感知、決策、執(zhí)行的閉環(huán)交互,這一閉環(huán)的完成,離不開視覺、聽覺、觸覺等多模態(tài)傳感器的協(xié)同作用。

這其中,觸覺傳感器起到的是讓機(jī)器人實(shí)現(xiàn)擬人化操作、安全交互、環(huán)境自適應(yīng)的作用。

脫離觸覺感知,機(jī)器人的操作只能停留在粗放式動(dòng)作層面,無法應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的實(shí)際場(chǎng)景,甚至可以說許多實(shí)際任務(wù)中,它是決定成敗的關(guān)鍵。

除此之外,觸覺傳感器之所以重要,更在于它直接參與了機(jī)器人的底層控制閉環(huán)。

視覺信號(hào)通常存在 30ms-100ms 的延遲,且存在遮擋問題,而觸覺傳感器能以千赫茲級(jí)別的頻率反饋接觸壓力、滑移、摩擦和紋理。

視覺是看的慢反饋,觸覺是感知的快回路。

從仿生學(xué)角度來看,人類之所以能完成精細(xì)操作,是因?yàn)槿耸种讣饷科椒嚼迕准s有 226 個(gè)機(jī)械感受器,能夠?qū)崟r(shí)捕捉壓力、扭矩等多維力學(xué)信號(hào),并快速傳遞給大腦進(jìn)行決策。

而觸覺傳感器的核心目標(biāo),就是模擬人類皮膚的感知能力,實(shí)現(xiàn)高密度感知單元陣列與多維力同時(shí)解耦,這也是當(dāng)前行業(yè)的核心技術(shù)痛點(diǎn),更是各類技術(shù)路線競(jìng)爭(zhēng)的核心方向。

當(dāng)前,觸覺傳感器在具身智能領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)室研究走向產(chǎn)業(yè)化落地。

主要圍繞夾爪、靈巧手、機(jī)器人本體三大硬件載體展開,并在具身智能數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施等延伸方向產(chǎn)出明確價(jià)值。

夾爪和靈巧手是觸覺傳感器當(dāng)前產(chǎn)業(yè)化程度最高的應(yīng)用平臺(tái)。

觸覺傳感器通過在指尖、指腹集成高靈敏度感知單元,使靈巧手能夠?qū)崟r(shí)感知正壓力、剪切力、滑移趨勢(shì)及物體紋理。

他山科技是代表玩家之一,其核心產(chǎn)品 TS-F 指尖觸覺傳感器集成了接近覺、三維力檢測(cè)與材質(zhì)識(shí)別三大功能,力分辨率達(dá)到 0.01N,能夠精準(zhǔn)輸出力的分布狀態(tài)。

在公開演示中,搭載其傳感器的靈巧手完成了抓取雞蛋無破損、輕柔捏起紙巾、精準(zhǔn)夾取名片等任務(wù)。

在商業(yè)化方面,他山科技已為因時(shí)機(jī)器人、強(qiáng)腦科技等頭部企業(yè)提供觸覺感知解決方案,2025 年全年出貨量達(dá)到數(shù)萬顆,在國內(nèi)機(jī)器人觸覺傳感器市場(chǎng)占有率超過 80%。

機(jī)器人本體同樣對(duì)觸覺傳感器有一定的需求,大面積、可擴(kuò)展的柔性電子皮膚使機(jī)器人能夠感知被觸摸的位置、力度及接近物體,從而在人機(jī)共處中保障交互安全。

除了硬件端,觸覺傳感器在軟件和數(shù)據(jù)端的作用也逐漸凸顯。它能作為真實(shí)物理交互的數(shù)據(jù)入口,支撐大規(guī)模觸覺數(shù)據(jù)集采集與模型訓(xùn)練。

依托軟硬件技術(shù)優(yōu)勢(shì),帕西尼感知科技已經(jīng)在天津建立起了全球規(guī)模最大、數(shù)據(jù)采集體量領(lǐng)先的具身智能數(shù)據(jù)采集與模型訓(xùn)練基地。

該基地具備年產(chǎn)近 2 億條全模態(tài)具身智能數(shù)據(jù)集的規(guī);慨a(chǎn)能力,并計(jì)劃通過云商城形式向全球生態(tài)開放,為行業(yè)提供帶觸覺的優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)基座。

總的來說,觸覺傳感器作為具身智能的感知核心,其重要性隨著具身智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展日益提升,而不同場(chǎng)景的差異化需求,也推動(dòng)了各類技術(shù)路線的迭代與創(chuàng)新。

觸覺傳感器五條主流技術(shù)路線

當(dāng)前,全球觸覺傳感器市場(chǎng)呈現(xiàn)多種技術(shù)路線并存的格局,不同技術(shù)路線通過差異化的技術(shù)路徑,解決不同場(chǎng)景的需求痛點(diǎn)。

業(yè)內(nèi)主流技術(shù)路線可分為五類:基于霍爾原理的磁傳感方案、視觸覺方案、電容式方案、空間編碼的多維壓阻方案以及多模態(tài)融合方案。

基于霍爾原理的磁傳感方案,是當(dāng)前觸覺傳感器領(lǐng)域技術(shù)相對(duì)成熟的路線之一。

其核心優(yōu)勢(shì)在于抗干擾能力強(qiáng)、響應(yīng)速度快,能夠?qū)崿F(xiàn)較高精度的多維力感知,主要適配高端工業(yè)、醫(yī)療等對(duì)感知穩(wěn)定性要求較高的場(chǎng)景。

帕西尼感知科技是這一路線的代表玩家,憑借技術(shù)突破打破了國外壟斷,成為國內(nèi)磁傳感觸覺傳感器的領(lǐng)軍玩家。

其第三代多維觸覺傳感器 PX-6AX-GEN3 能夠以每秒數(shù)百萬次的高頻率對(duì)多層嵌套磁場(chǎng)陣列分布進(jìn)行高精度采集,輸出六維力、力矩、材質(zhì)、溫度等多種信息。

視觸覺方案則是在傳感器內(nèi)部安裝了一個(gè)微型攝像頭,觀察外層透明彈性膠體的形變,再通過計(jì)算機(jī)視覺算法分析膠體表面的標(biāo)記點(diǎn)位移,從而獲得極其高分辨率的觸覺信息。

這種方案的空間分辨率是所有方案中最高的,它不僅能感覺到力,還能「看到」物體的微觀形貌,但功耗相對(duì)較高,由于需要焦距空間,傳感器模組通常較厚。

國內(nèi)玩家里,戴盟機(jī)器人獨(dú)創(chuàng)的單色光視觸覺感知技術(shù),解決了傳統(tǒng)視觸覺方案算力需求大、易發(fā)熱、壽命短的痛點(diǎn)。

其推出的 DM-Tac 系列視觸覺傳感器,是全球首款多維高分辨率視觸覺傳感器。

電容式方案是當(dāng)前觸覺傳感器領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛、規(guī);潭茸罡叩募夹g(shù)路線,從核心原理來看,其本質(zhì)是把電容值變化轉(zhuǎn)化為力信號(hào)。

其核心優(yōu)勢(shì)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低,易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn),能夠適配中低端工業(yè)、服務(wù)機(jī)器人等對(duì)成本敏感的場(chǎng)景。

他山科技、福萊新材等玩家都選用的這一方案。

其中,他山科技憑借自研的全球首款數(shù)模混合AI觸感專用芯片,解決了觸覺多維感知信號(hào)同時(shí)解析的難題,將單觸感單元神經(jīng)元模擬數(shù)量控制在 128 個(gè)以內(nèi),大幅降低了制造成本。

目前,他山科技已推出 TS-F、TS-E 兩款傳感器,前者適配人形機(jī)器人靈巧手,后者適配各類夾爪,服務(wù)機(jī)器人部署量已經(jīng)超過數(shù)百臺(tái)。

此外,福萊新材也在最近與靈心巧手簽訂了全面戰(zhàn)略合作協(xié)議,后者向福萊新材采購 10 萬套觸覺傳感器。

這一訂單創(chuàng)下了全球機(jī)器人電子皮膚交付量的新紀(jì)錄。

空間編碼的多維壓阻路徑,則是通過優(yōu)化材料配方與工藝升級(jí),以超高密度單維壓阻敏感層結(jié)合半導(dǎo)體工藝集成空間編碼層,通過算法重構(gòu)多維力場(chǎng)。

業(yè)內(nèi)新晉玩家猿聲先達(dá)采用的就是這一方案,其產(chǎn)品 MultiDT 專為機(jī)器人靈巧手指尖應(yīng)用設(shè)計(jì),突破了視觸覺與霍爾效應(yīng)類觸覺技術(shù)的性能瓶頸。

在 2026 年 CES 展會(huì)上,猿聲先達(dá)向全球首次公開展示了 HexSkin 系列大面積皮膚傳感器和 Tacta 系列觸覺傳感器。

多模態(tài)融合方案是指在單一單元內(nèi)或緊密集成模塊中融合兩種及以上傳感原理,以在更寬的工作區(qū)間和環(huán)境魯棒性上實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)。

另一家出貨量過萬臺(tái)的觸覺傳感器公司,華威科選用了這一路徑。

其推出的「最小巧」多維一體化指尖觸覺傳感器采用了磁+電阻雙模態(tài)融合技術(shù),可實(shí)現(xiàn)三維立體感知,不僅能實(shí)時(shí)識(shí)別物體滑動(dòng)狀態(tài),更能動(dòng)態(tài)調(diào)整抓握力度。

這種技術(shù)方案打破了行業(yè)傳統(tǒng)單一傳感原理的局限,讓感知信息的豐富度和準(zhǔn)確性呈幾何級(jí)數(shù)提升。

市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)呈現(xiàn)大混戰(zhàn)

觸覺傳感器市場(chǎng)目前呈現(xiàn)出技術(shù)路線百花齊放、價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈、產(chǎn)業(yè)生態(tài)初步形成的格局。

技術(shù)未收斂,是由兩重因素共同決定的。

一是技術(shù)瓶頸目前沒有找到最優(yōu)解,各企業(yè)只能通過不同的技術(shù)路徑尋求突破,尚未出現(xiàn)能夠完美解決這一痛點(diǎn)的技術(shù)方案。

例如,電容方案成本低但多維力精度不足,磁傳感方案精度高但成本高、難以大面積集成,視觸覺方案高密度但抗干擾弱,多模態(tài)方案取長(zhǎng)補(bǔ)短但成本高,每條路線都存在難以克服的短板。

二是下游應(yīng)用場(chǎng)景分散,工業(yè)、醫(yī)療、家用、特種等不同場(chǎng)景,對(duì)傳感器的精度、成本、尺寸、耐用性等需求差異較大,難以形成統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致各類技術(shù)路線能夠長(zhǎng)期共存。

而隨著夾爪、靈巧手以及機(jī)器人本體的量產(chǎn)落地量越來越多,觸覺傳感器的市場(chǎng)需求持續(xù)攀升,規(guī)模化量產(chǎn)能力成為企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

當(dāng)前市場(chǎng)出貨量最多的玩家是他山科技和華威科,兩家公司觸覺傳感器出貨量已突破萬顆,占據(jù)當(dāng)前市場(chǎng)規(guī);鲐浀闹饕蓊~。

帕西尼感知科技在 2025 年全年也收獲了超 5 億元的訂單金額,其產(chǎn)品在細(xì)分技術(shù)路線內(nèi)產(chǎn)品出貨量位居全球第一,市場(chǎng)占有率超過 80%。

而戴盟機(jī)器人在 2025 年 4 月發(fā)布視觸覺傳感器旗艦系列產(chǎn)品后,一直在同類產(chǎn)品中占據(jù)出貨量全球第一。

頭部企業(yè)都在加速擴(kuò)產(chǎn),推動(dòng)產(chǎn)品從小批量交付向規(guī)模化量產(chǎn)轉(zhuǎn)型。

規(guī)模化帶來的必然結(jié)果,是成本下降,觸覺傳感器市場(chǎng)也未能免于早早地打響價(jià)格戰(zhàn)。

從單片價(jià)格的變化就可以看出行業(yè)的激烈競(jìng)爭(zhēng),五年前進(jìn)口觸覺傳感器價(jià)格高達(dá) 10 萬元,而如今帕西尼感知科技的產(chǎn)品單價(jià)已經(jīng)降至 199 元起。

價(jià)格戰(zhàn)的出現(xiàn)有著深層次原因。

一方面規(guī);慨a(chǎn)帶來了成本下降,頭部企業(yè)通過擴(kuò)大產(chǎn)能、優(yōu)化生產(chǎn)工藝、自研核心零部件等方式,大幅降低了產(chǎn)品生產(chǎn)成本,具備了降價(jià)的空間。

另一方面也是市場(chǎng)需求的差異化的必然,中低端場(chǎng)景對(duì)價(jià)格敏感,頭部企業(yè)通過降價(jià),能夠快速搶占中低端市場(chǎng)份額,擴(kuò)大產(chǎn)品的應(yīng)用范圍,推動(dòng)觸覺傳感器的普及。

除此之外,觸覺傳感器市場(chǎng)的參與者也不止初創(chuàng)公司們,整個(gè)觸覺傳感器市場(chǎng)參與者更廣,形成了多層次的競(jìng)爭(zhēng)格局。

像柯力傳感作為 A 股力傳感器龍頭,已經(jīng)投資了猿聲科技等觸覺傳感器初創(chuàng)企業(yè)。這種產(chǎn)業(yè)資本與初創(chuàng)企業(yè)的結(jié)合,有助于加速技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

但觸覺傳感器行業(yè)也面臨一些挑戰(zhàn)。觸覺數(shù)據(jù)離散、難以關(guān)聯(lián),且柔性接觸每次數(shù)據(jù)都可能不同,給訓(xùn)練模型帶來巨大挑戰(zhàn)。

甚至有本體企業(yè)表示,訓(xùn)練模型的時(shí)候很多帶觸覺的數(shù)據(jù)模型并不能很好地消化,甚至「吃」不進(jìn)去。

因此,一些企業(yè)開始從芯片層尋找解法。例如他山科技開發(fā)了面向脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的AI觸感芯片,以實(shí)現(xiàn)低延時(shí)、低功耗的數(shù)據(jù)處理。

從更長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,一些頭部企業(yè)也已經(jīng)不滿足于只做硬件供應(yīng)商,而是要構(gòu)建觸覺大模型生態(tài),像戴盟、帕西尼感知科技都已經(jīng)推出了相關(guān)的 VTLA 模型成果。

觸覺傳感器的競(jìng)爭(zhēng),正從硬件參數(shù)的比拼,悄悄轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)生態(tài)與模型能力的卡位。

無疑,觸覺傳感器正處在從技術(shù)示范向工程化、規(guī);D(zhuǎn)變的關(guān)鍵期。

短期看,電容與壓阻類路線在成本和量產(chǎn)上占優(yōu),視觸覺與磁式路線在高精度、差異化場(chǎng)景中占據(jù)價(jià)值點(diǎn)。

中期看,多模態(tài)融合與專用感算芯片將成為分水嶺,誰能把信息密度、可靠性與成本三者同時(shí)兼顧,誰就有可能在高端應(yīng)用中形成壁壘。

對(duì)具身智能整體而言,我們正站在從邏輯智能走向物理智能的分水嶺,未來三年是把知道變成能做的窗口。

       原文標(biāo)題 : 把觸覺做好,才能讓機(jī)器人實(shí)現(xiàn)真正的智能

聲明: 本文由入駐維科號(hào)的作者撰寫,觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表OFweek立場(chǎng)。如有侵權(quán)或其他問題,請(qǐng)聯(lián)系舉報(bào)。

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