皮膚是人類最大的感覺器官，一個成年人的皮膚面積約有1.5～2平米。正是因為有皮膚，人類才能感知到冷熱、軟硬、壓感、摩擦、痛感，大腦將根據這些感覺信號指揮人體做出不同的反應和動作。
傳統(tǒng)的工業(yè)機器人、服務機器人沒有類似皮膚的感知部件，只能靠著預設程序執(zhí)行一些機械式命令，動作上充滿機械感。
隨著柔性材料和微納加工技術的發(fā)展進步，電子皮膚應運而生。未來，貼附了電子皮膚的仿生、類人、可交互、動作絲滑、可自主完成任務的具身智能機器人，將逐步取代依賴預設程序、無法感知交互、只能機械執(zhí)行命令的傳統(tǒng)機器人。
電子皮膚其實是一種陣列式柔性觸覺傳感器，有壓阻式、電容式、壓電式等多種技術原理。
其以聚二甲基硅氧烷PDMS、聚乙烯醇PVA等柔性材料為基底，以碳納米管、石墨烯、導電聚合物等為敏感材料，采用微納加工技術制備而成。
小小一塊電子皮膚就可以集成許多傳感點，這些傳感點可以采集壓力、溫度等多種信號，進而實現壓力檢測、溫度檢測、紋理識別等功能。
據悉，國內知名的傳感器企業(yè)漢威科技，早在2013年就已開始布局柔性觸覺傳感器，現已構建了穩(wěn)定的納米敏感材料體系，掌握了柔性壓阻、柔性壓電、柔性電容、柔性汗液四大核心技術，具備了大面積陣列設計、敏感材料及導電墨水合成制備、大面積印刷電子批量制造等核心能力，擁有數條年產千萬支柔性傳感器的生產線。
基于此，漢威科技形成了自主知識產權的多品種、多量程的柔性觸覺傳感器，并已取得百余項核心專利。以柔性壓力傳感器為例，其綜合性能已達國際先進水平。
超輕薄，厚度小于0.3mm，與3張A4紙相當;超柔韌，反復彎曲100萬次，依然可正常工作;超密集，可集成100個傳感點/c㎡，分辨率高;超靈敏，羽毛輕輕拂過的力度，也能精準檢測;超快速，從接觸到響應，只需不到1毫秒;可剪裁，更好地貼合終端產品，滿足個性需求。
目前，漢威科技正在與部分機器人公司開展合作，將柔性觸覺傳感器整合到機器人靈巧手的指尖、指腹、手臂等部位。這將成為機器人執(zhí)行復雜、精細動作的重要感知基礎。
據公開報道，國內外部分廠家的機器人樣機已經可以實現手抓雞蛋、感知紋理材質、端送飲料等功能，有望在家庭服務、智慧康養(yǎng)、工業(yè)制造、物流運輸等領域率先落地。
未來，電子皮膚還將應用于人機交互、醫(yī)療健康、太空探索、仿生機器人等領域，為VR游戲操控服、影視作品動作捕捉服、手術機器人、多自由度仿生假肢、燒傷患者植皮、太空探索多功能靈巧手、超現實仿生機器人等提供感知基礎。隨著柔性觸覺傳感器的不斷發(fā)展，更多電子皮膚的新材料、新結構、新工藝、新應用將不斷涌現。
（責任編輯：華康）
