觸覺傳感器,是模仿人類觸覺功能的一類傳感器,主要用于機器人制造中。在模仿人類五感開發的傳感器中,視覺傳感器、聽覺傳感器、觸覺傳感器是機器人的必備傳感器。觸覺傳感器模仿人類觸摸感覺設計,可以感知溫度、壓力、滑動、疼痛、軟硬度、粗糙度等信號。
按照原理來劃分,觸覺傳感器可以分為光學觸覺傳感器、壓電觸覺傳感器、壓阻式觸覺傳感器、電容式觸覺傳感器、磁導式觸覺傳感器等類型。按照功能來劃分,觸覺傳感器可以分為接觸覺傳感器、力覺傳感器、壓覺傳感器、滑覺傳感器等類型。不同的觸覺傳感器感知的參數范圍、靈敏度等性能存在差異。例如,磁導式觸覺傳感器靈敏度高、體積小,但實用性較差;接觸覺傳感器主要用來判斷機器人是否接觸到物質;滑覺傳感器主要用來判斷接觸的物質是否移動。
觸覺是人類感知外界的重要功能,隨著技術不斷進步,模仿人類的仿生機器人開發成為關注重點,這可以進一步提高機器人的智能化程度,在此背景下,模仿人類五感的傳感器地位日益重要。早在20世紀80年代,觸覺傳感器技術已經開始研究,90年代以來研究成果不斷問世,進入21世紀,觸覺傳感器商業化應用步伐逐漸加快。
根據新思界產業研究中心發布的
《2022-2027年中國觸覺傳感器行業市場深度調研及發展前景預測報告》顯示,觸覺傳感器可以廣泛應用在工業機器人、服務機器人、醫療機器人、消費電子、可穿戴智能設備、智能家居、智能汽車等領域。2021年,全球觸覺傳感器市場規模約為8015萬美元,預計2022-2027年將繼續以13.1%左右的年復合增長率增長,到2027年市場規模將達到16780萬美元。美國是全球最大的觸覺傳感器市場,需求占比達到75%以上。
為提高感知精度,觸覺傳感器除了需要模仿人類皮膚的感知能力外,還需要將感知到的參數用數值表達出來,行業技術壁壘高。在全球范圍內,領先的觸覺傳感器生產商主要是美國Tekscan公司、美國Pressure Profile Systems、美國Sensor Products Inc等,這三家企業在全球市場中的份額占比達到60%以上,美國觸覺傳感器行業競爭力強。
新思界
行業分析人士表示,觸覺傳感器是機器人的核心部件之一,我國機器人產業規模不斷擴大,仿生機器人研制熱情高漲,觸覺傳感器的地位日益重要。但由于技術壁壘高,我國觸覺傳感器生產實力不足,布局企業數量較少,且多數以技術含量較低的產品研制為主,市場需求對外依賴度超過90%。未來,我國觸覺傳感器在技術領域還有極大進步空間。