傳感器作為人形機器人核心零部件之一,是人形機器人實現環境感知、精準操作與智能交互的核心部件,其中柔性傳感器作為新興領域,受到越來越多產業的關注。
柔性傳感器,又被稱為“電子皮膚”,由敏感元件、轉換元件、柔性基底等部件組成,具備良好的柔韌性、適應性等特征。憑借其可彎曲、輕量化、低功耗等獨特的功能,柔性傳感器能夠適應非傳統的形狀和表面。
至于為什么要做電子皮膚,其根本原因在于人類對機器智能化、交互人性化與醫療精準化等核心需求的回應。具備觸覺能力的電子皮膚若能夠應用于假肢制造、機器人設計等領域,不僅可以滿足醫療患者的感知需求,還能打破人機交互的物理屏障,成為人形機器人滿足用戶基本與娛樂需求的關鍵。
電子皮膚相當于一座“橋梁”,為醫療與機器人等領域帶來了突破的新方向。
隨著技術的發展與市場的擴大,柔性傳感器正在重塑消費電子、醫療、汽車等行業的硬件形態,推動更多創新性產品的問世。
觀研天下顯示,2018-2022年全球柔性觸覺傳感器市場規模由7.18億美元增長至15.34億美元,并預計2029年全球柔性觸覺傳感器市場規模將達53.22億美元。
可見,柔性傳感器市場迎來了爆發式增長期,國內部分企業企業抓住這一趨勢,積極在柔性傳感器領域布局,實現技術突破。
這其中福萊新材表現較為亮眼,于近期在柔性傳感器研發上取得了不小的成果。
▍福萊新材的新成果
6月5日,福萊新材發布了其柔性傳感器第二代新品。據福萊新材負責人介紹,新產品具有三大關鍵特征,分別是“真柔性”、“全曲面”和“三維力”。
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“真柔性”指新產品突破了傳統半柔性或平面傳感器的物理限制,采用了全柔性設計,能夠完美貼合各種復雜曲面,具備強大的適應性,從而保障了傳感器在應用場景中的可靠性與精確度。
“全曲面”是指新產品能夠在機器人靈巧手上實現全面覆蓋,包括指尖、指腹、手心、手背等曲率不同的關鍵區域,達成全域觸覺感知,這極大擴展了機器人的有效感知范圍。
“三維力”指新產品能夠精準捕捉和解析多方向的作用力,通俗來講便是指X、Y、Z三個方向的力矢量,從而提供更豐富、更精確的觸覺數據基礎。
新產品能夠超越第一代觸覺產品,實現全方位的升級,展現出上述特性,離不開核心技術的突破。
材料方面,新產品采用了分子層面優化后的復合傳感材料,同時應用了仿生表面硅膠以模擬人類皮膚的結構與微觀紋理,從而提升了新產品的靈活性與穩定性。
算法方面,新產品運用了深度學習觸覺識別和與多模態感知數據融合技術,實現了高維特征實時提取與異構信號的智能整合,這大幅提升了新產品的感知精度。
此外,福萊新材還針對不同應用場景賦予了新產品不同的形態,包括FOS-P300(平面版)、FOS-P300T (單曲面版)、FOS-P300S (全曲面版)以及覆蓋整手關鍵區域的FOS-W500(整手觸覺版)。
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▍福萊新材的布局
福萊新材能夠在柔性傳感器領域取得新突破離不開公司多年的積累。
自成立以來,福萊新材便一直深耕功能性涂布復合材料的研發、生產、銷售,利用涂布及復合工藝技術,將吸墨材料、壓敏膠、導電材料等與高分子薄膜材料復合而成,使材料具有吸墨、粘結、保護、導熱、導電、絕緣等特定功能。
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近年來,隨著科技的不斷發展和消費市場的不斷變化,人形機器人賽道日漸火爆,其中柔性傳感器作為人形機器不可或缺的部件之一,市場需求也隨之不斷擴大,在今年四月,央視財經曾報道過“電子皮膚”訂單呈爆發式增長的現狀。
福萊新材以“產業一體化、多應用領域延展”雙輪驅動戰略為核心,在強化產業鏈協同的同時,不斷拓展多元化應用領域。憑借在涂布工藝等領域的深厚積累,福萊新材得以切入柔性傳感器市場。
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福萊新材始終致力于技術研發,擁有豐富的生產經驗與技術,同時極具戰略目光,洞察市場趨勢與相關政策。
在柔性傳感器市場興起之時,福萊新材便展開了對柔性傳感器相關技術的研究,聚焦于前沿技術與創新應用,主要圍繞柔性傳感器設計、工藝、硬件、軟件進行研究開發。
隨著技術的積累,福萊新材不僅申請了柔性傳感器溫度、壓力等多項發明專利,還在傳感材料、傳感器設計、制備工藝、傳感系統設計、算法等方面構建技術壁壘。
目前,福萊新材已成功開發出高性能柔性傳感器材料,能夠為人形機器人觸覺與電子皮膚、工業檢測、可穿戴設備、醫療健康、新能源電池檢測等領域提供關鍵材料支持。
據悉,福萊新材已構建了較為完整的傳感器鏈路自主研發體系,柔性傳感器中試線主體已安裝完畢,目前在調試功能和工藝參數,正與多家下游廠商接觸,推進產品的定制研發與送樣。
未來,公司將繼續加大在柔性傳感器領域的投入,推進研發和商業化應用,引入高端人才,提升研發實力,加速傳感器技術的升級與突破,拓展高科技產品線,打造多元化產品矩陣,致力于柔性觸覺傳感器及多模態感知系統,推動智能感知技術應用。
▍結語與未來
就在前幾日,福萊新材與浙江清華柔性電子技術研究院(簡稱“柔電院”)達成合作,共建智能感知聯合實驗。
據悉,該實驗室將聚焦柔性電子皮膚、超寬域壓力傳感器兩大核心研究領域,圍繞多模態感知、材料創新、智能集成與場景化應用開展研究,共同推進未來柔性皮膚技術在推動機器人、電子制造等領域的發展。
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柔電院作為浙江省人民政府與清華大學共建的高端科研機構,是柔性電子領域重要的技術策源地與創新高地。
此次合作能夠將雙方的平臺、技術和人才優勢相結合,實現優勢互補,有望推動產學研深度融合,可以說是柔電院前沿科研能力與福萊新材產業化實力的強強聯合。
未來,福萊新材在產學研融合的加持下,有望繼續在電子皮膚領域深耕,推動前沿技術研發與產業化落地。
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