【国海证券】灵巧手专题系列报告2-传感器-从第一性原理出发_灵巧手如何获得多模态感觉

国海证券近日发布了《灵巧手专题系列报告2: 传感器：从第一性原理出发，灵巧手如何获得多模态“感觉”》的研究报告，该报告深入探讨了灵巧手传感器的核心功能与技术实现路径，分析了触觉传感器和六维力传感器在灵巧手中的应用及其行业前景。报告指出，灵巧手传感器技术是人形机器人发展的关键，涉及触觉-机械刺激和位置-本体刺激两大核心功能，对于实现机器人的物体识别、灵巧操作和刺激响应等类人行为至关重要。报告中不仅梳理了不同公司的触觉传感器方案和六维力传感器产品，还对行业评级及相关标的进行了详细分析，提供了丰富的数据和深入的见解。

在探索机器人领域，尤其是人形机器人的发展中，灵巧手技术无疑是一个关键的突破点。灵巧手不仅需要模拟人类的手部动作，更重要的是能够实现对外界环境的感知和交互。国海证券发布的《灵巧手专题系列报告2：传感器——从第一性原理出发，灵巧手如何获得多模态“感觉”》为我们揭示了这一技术的核心——传感器技术。

报告指出，灵巧手传感器主要实现两个核心功能：触觉-机械刺激和位置-本体刺激。触觉传感器能够模拟人类的触觉，通过不同的原理，如压阻、电阻、压电等，来估计接触力、粗糙度、纹理和重量等信息，这些信息补充了传统视觉信息的不足。位置-本体刺激则由六维力传感器实现，这种传感器可以在一个笛卡尔坐标中提供三个方向的力和三个力矩，实现高维的空间感知。

在触觉传感器领域，柔性触觉传感器因其能够模拟皮肤柔软的特性而备受关注。柔性触觉传感器的实现途径多样，包括利用柔性材料作为传播媒介、由柔性组织结构组合而成的敏感元件等。这些传感器能够实现信息识别、力的检测和力的控制，使灵巧手能够执行更复杂的操作任务。

压阻式柔性触觉传感器作为其中一种类型，其工作原理主要依靠材料的压阻效应。活性层材料的选择和设计是这类传感器性能的关键，包括聚合物弹性体、金属基材料、碳基纳米材料、导电聚合物等。这些材料不仅需要解决导电性和可拉伸性的问题，还需要提高灵敏度、传感范围和稳定性。

电容式和压电式柔性触觉传感器也是重要的分类。电容式传感器通过机械刺激转化为电容变化来感测性能，而压电式传感器则利用压电材料变形产生电荷极化。这些传感器的应用案例和制备工艺，如帕西尼感知的基于磁性原理的触觉传感器方案，展示了灵巧手传感器技术的实际应用和发展潜力。

六维力传感器作为灵巧手的另一个关键技术，能够测量三个方向的力和三个力矩。这种传感器的核心部件是弹性体，其结构设计对传感器的精度、灵敏度等关键性能参数起着重要作用。微型六维力传感器在灵巧手的应用中需要具有体积小、灵敏度高的特征，其设计的难点在于如何在尺寸相对较小的空间内完成对各向力/力矩的精准检测。

在灵巧手的实际应用中，多家厂商已经搭载了多模态传感器，如因时机器人、灵心巧手、灵巧智能等，它们通过集成视觉、触觉和力传感器，实现了对物体的精确识别和操作。这些技术的发展不仅推动了人形机器人技术的进步，也为未来的自动化和智能化提供了更多可能性。

综合来看，灵巧手传感器技术的发展是人形机器人领域的一个重要突破。随着技术的不断成熟和商业化落地，我们有理由相信，未来人形机器人将在更多领域展现其独特的价值和潜力。这篇文章的灵感正是来自于国海证券发布的这份报告。除了这份报告，还有许多同类型的报告也提供了深刻的洞见，值得一读。这些报告我们都收录在同名星球，感兴趣的朋友可以自行获取，以获得更全面的信息和分析。

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