触觉传感器,是模仿人类触觉功能的一类传感器,主要用于机器人制造中。在模仿人类五感开发的传感器中,视觉传感器、听觉传感器、触觉传感器是机器人的必备传感器。触觉传感器模仿人类触摸感觉设计,可以感知温度、压力、滑动、疼痛、软硬度、粗糙度等信号。
按照原理来划分,触觉传感器可以分为光学触觉传感器、压电触觉传感器、压阻式触觉传感器、电容式触觉传感器、磁导式触觉传感器等类型。按照功能来划分,触觉传感器可以分为接触觉传感器、力觉传感器、压觉传感器、滑觉传感器等类型。不同的触觉传感器感知的参数范围、灵敏度等性能存在差异。例如,磁导式触觉传感器灵敏度高、体积小,但实用性较差;接触觉传感器主要用来判断机器人是否接触到物质;滑觉传感器主要用来判断接触的物质是否移动。
触觉是人类感知外界的重要功能,随着技术不断进步,模仿人类的仿生机器人开发成为关注重点,这可以进一步提高机器人的智能化程度,在此背景下,模仿人类五感的传感器地位日益重要。早在20世纪80年代,触觉传感器技术已经开始研究,90年代以来研究成果不断问世,进入21世纪,触觉传感器商业化应用步伐逐渐加快。
根据新思界产业研究中心发布的
《2022-2027年中国触觉传感器行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,触觉传感器可以广泛应用在工业机器人、服务机器人、医疗机器人、消费电子、可穿戴智能设备、智能家居、智能汽车等领域。2021年,全球触觉传感器市场规模约为8015万美元,预计2022-2027年将继续以13.1%左右的年复合增长率增长,到2027年市场规模将达到16780万美元。美国是全球最大的触觉传感器市场,需求占比达到75%以上。
为提高感知精度,触觉传感器除了需要模仿人类皮肤的感知能力外,还需要将感知到的参数用数值表达出来,行业技术壁垒高。在全球范围内,领先的触觉传感器生产商主要是美国Tekscan公司、美国Pressure Profile Systems、美国Sensor Products Inc等,这三家企业在全球市场中的份额占比达到60%以上,美国触觉传感器行业竞争力强。
新思界
行业分析人士表示,触觉传感器是机器人的核心部件之一,我国机器人产业规模不断扩大,仿生机器人研制热情高涨,触觉传感器的地位日益重要。但由于技术壁垒高,我国触觉传感器生产实力不足,布局企业数量较少,且多数以技术含量较低的产品研制为主,市场需求对外依赖度超过90%。未来,我国触觉传感器在技术领域还有极大进步空间。