电子皮肤是模仿天然皮肤而形成的柔性触觉传感器系统。
皮肤是人体最大的器官，是一种多功能传感器，能够清晰地感知外部环境的变化，对人类的生存和发展具有重要的意义。而电子皮肤则是一种模拟天然皮肤功能的仿生柔性触觉传感器系统，可以模仿人体皮肤的触觉传感功能和灵活性能，附着在人体皮肤或机器人等表面，感知压力、温度等各种刺激，在智能医疗、智能控制系统和智能机器人等领域显示出广阔的应用前景。
近年来，人形机器人高速发展，而具有高柔性的电子皮肤触觉传感器阵列能覆盖于机器人的多部位，可以媲美甚至超越人类皮肤的感觉功能，有效地实现机器人的触觉感知，对人形机器人有着不可替代的作用。
对应人类触觉传感系统，机器人触觉感知系统被分为传感层、传输层、控制层三个模块。
第一层——传感层：机器人的传感层，对标人类触感系统的感受器，是整个系统最基本、最底层的结构，主要由传感器和传感器信息的偏置、调理、数据采集系统构成。
第二层——传输层：传输层主要是将物理信号转化为数字信号，并传输到数据分析程序，这个过程与神经中枢传递动作电位信号的逻辑相似。
第三层——控制层：控制层是机器人的“大脑”，利用数据分析工具和算法，对数字信号进行分析和计算，系统会构建用于感知交互对象的数据模型和特性模型，并控制机器人发出操作命令，完成相应的抓夹、避障、工具操作等动作。
电子皮肤的设计目标是模拟人类皮肤的特性，以实现更高层次的感知能力和接近人类触觉的表现。因此，电子皮肤应注重感应压力、温度、湿度和应变等功能，以使其能够对外界环境做出敏感响应，对压力响应范围、灵敏度和分辨率提出了较高水平的要求。
此外，为了实现与人类皮肤相似的模拟效果，电子皮肤通常需要具备较大的覆盖面积，以涵盖更广泛的触摸区域，还需要具备较高的柔性和可适应性，以便与不同形状的物体接触，实现更加贴合的触觉体验。
与此同时，电子皮肤在使用过程中难免会遭受意外的机械损伤，因此需具备较强的耐用性以及自愈能力，以此增加电子皮肤的使用寿命、长期稳定性和可靠性等、
电子皮肤从原理上可以分为压阻式、电容式、压电式、光电式、电感式五大类。最常用的是压阻式、电容式、压电式，比较新颖的是光学式、电感式。
不同类型的电子皮肤各具特点，适用于不同的应用场景。总体来说，柔性触觉传感器技术路线的选择，本质是灵敏度、成本与可靠性的三角博弈，因此我们预计未来多种技术路线仍将长期并存，将根据实际应用场景选择适合的柔性触觉传感器，以寻求三角博弈的平衡。
电子皮肤的技术壁垒体现在材料、制造工艺和算法三个维度，这是决定企业竞争力的核心因素。
材料端：电子皮肤一般是由柔性基材、活性功能层、介电材料、电极组成。柔性基材主要为电子皮肤起到承载衬垫的作用，需具有理想的柔韧弹性与力学强度。
柔性基材作为决定人形机器人电子皮肤弹性形变性能的关键材料，是未来电子皮肤发展的核心。而聚二甲基硅氧烷(PDMS)可以与传感器件牢固发生黏结与集成，是电子皮肤目前主流的基底材料。
电子皮肤材料要求高，如何兼具高灵敏度和宽测量范围、提升测量一致性等问题亟待解决。
目前市场上的材料虽然取得了一定的进展，但在模拟人类皮肤功能的全面性上仍有较大差距，电子皮肤很难同时实现兼具高灵敏度和宽测量范围等性能。此外，电子皮肤测量的一致性较难保证，并且材料在经过多次使用以后，测量结果产生的漂移和误差会越来越大。
因此为满足人形机器人在复杂工作环境中的工作需求，电子皮肤生产厂商仍需对材料进行进一步的优化完善。
制造端：从制造工艺来看，电子皮肤制造成本价高，大面积部署困难。制作过程通常涉及到复杂的加工工艺，制作成本一般比较高；此外，所选用的材料往往都是新型材料，制备过程复杂，价格也比较昂贵。
高昂的制作成本限制了触觉传感器的大批量生产，未来如何低成本、高精度的进行电子皮肤生产，以实现批量化布局仍会是产业的重中之重。
目前电子皮肤的主要制造工艺包括光刻与硅蚀刻技术、3D打印技术、喷墨打印和丝网印刷。
算法端：电子皮肤的一次测量往往会涉及三维力，甚至温度、硬度等多种物理量，因此电子皮肤的标定机制远复杂于其他类型传感器。
从触觉传感器的标定方法来看，传统标定方法是利用数学模型来计算物理量，但是对于高精度、干扰性强和变量较多的物理量标定场景，数学模型会异常复杂，但精度却不一定保证。因此，现在会利用图形处理系统和AI来完成传感器的纠偏和标定。
电子皮肤作为仿生柔性触觉传感器系统，其发展需基于柔性触觉传感器而进行。欧美日企业具备材料科学和精密制造的先发优势，在柔性触觉传感器占据领先地位，进一步向电子皮肤布局，形成技术壁垒和专利护城河，占据电子皮肤高端市场。
全球柔性触觉传感器市场排名TOP5的厂商Novasentis、Tekscan、JDI、Baumer、Fraba均为海外企业，合计占有大约57.1%的市场份额。
国内电子皮肤产业起步较晚，但在下游人形机器人产业增长带动下，凭借政策支持与制造能力优势与国外技术差距快速缩小，形成“应用驱动+成本优势”的竞争策略，行业实现高速发展，部分国产企业凭借着技术研发、市场应用等优势渐露头角，已在机器人领域有产业化应用。
柔性触觉传感器作为电子皮肤的核心组件，是近年来关注度最高智能传感器之一，市场规模持续扩容。2024年全球柔性触觉传感器市场规模达到26.7亿美元，同比增长25.65%，未来5年仍将维持稳步发展趋势，预计到2029年全球市场规模将达到53.22亿美元。
长期看，国内人形机器人市场规模可达万亿级别，电子皮肤作为人形机器人实现触觉感知核心零部件，有望依托人形机器人需求增长，维持高速发展。
声明：本文所涉及个股或者公司仅代表与产业链或热点有关联，所引述的资讯、数据、观点均作为个人研究记录，提及个股、公司均作案例探讨，不构成任何买卖建议。
福莱新材（605488）
2025年5月，公司的柔性传感器中试线已达到可使用状态并投产，在工业检测和机器人灵巧手领域与头部客户完成对接，获得了较高的技术、市场认可度，已与部分客户完成小批订单任务。
6月份，公司正式推出柔性触觉传感器第二代新品。
汉威科技（300007）
公司积极探索柔性触觉传感器在人形机器人灵巧手方面的应用，目前已与近30家机器人整机厂及零部件厂商建立合作关系，现有的柔性传感器生产线产能已基本饱和。
为解决产能问题，公司扩建柔性传感器新产线，目前已开始建设，预计2025年H2 投入使用，柔性传感器产能将大幅提升，有望为公司打开业绩增长空间。
柯力传感（603662）
触觉传感器方面，公司与猿声科技签署战略投资协议，通过参股猿声科技在多维触觉传感和电子皮肤方向的完成重要布局。目前，猿声科技开创性地完成了两款触觉传感器产品的研发与量产。
申昊科技（300853）
公司柔性触觉传感主要是应用于非接触避障需求，针对预接触式感知进行开发生产，已小批量应用于操作类机器人，以避免操作机器人在操作执行过程中对于人或设备的碰撞，保护作业安全。
未来公司仍将继续在各类场景的操作机器人上加深应用，探索电子皮肤产品化运作的可能。
晶华新材（603683）
公司2025年6月投资成立子公司晶智感，以多模态柔性触觉传感器为核心，积极布局电子皮肤。目前，晶智感已成功开发指尖电子皮肤，全掌电子皮肤，三维力全掌电子皮肤三款主流产品，并持续研发大面积触觉传感器，多模态感知传感器等新产品。
原文标题 : 实现机器柔性触觉，感知世界触手可及
