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第04版:传感器

触觉传感器跨越产业化鸿沟

本报记者 王信豪

触觉是人类感知世界的重要方式,而触觉传感器则是智能机器在物理世界实现精准感知与交互的重要部件。随着人形机器人灵巧手、高端医疗、新能源安全、工业控制等前沿领域的产业升级,行业场景中对高灵敏度、高稳定性的触觉传感器提出了新的要求。在此背景下,以悟通感控为代表的企业,正尝试以第四代离电式柔性传感技术为突破口,探索通过材料与工艺的创新为行业破局提供新的解决方案。

触觉传感器的“六边形困境”

触觉传感器想实现从实验室样品到商业化产品的跨越,远非攻克单一技术指标所能达成。悟通感控创始人、CEO陈立洋将其比喻为“六边形困境”。具体而言,是指传感器的基础性能、标定技术、产品稳定性、成本、量产能力以及应用场景适配性这六大维度,它们必须协同突破,才能构成严密的商业闭环,任何一角的缺失都可能成为产品产业化的关键短板。

这一困境的根源在于材料与技术的固有矛盾。从技术路径来看,行业中常见的压阻、电容、压电等技术路线各有优劣。例如,以离电式为代表的一些方式灵敏度更高,但工艺成熟度不足;而光纤类传感器虽在形变监测中表现优异,却因易折断、工程化装配难度高而限制了其在较多应用场景的落地。更核心的挑战在于,多数传感器在追求高灵敏度的同时,往往难以克服“蠕变”(长期负载下的信号漂移)和“温漂”(温度变化导致的误差)等问题。这使得许多在实验室参数优异的样品,一旦置于工业产线或手术台等真实复杂的环境中,其数据的可靠性和长期稳定性便面临严峻考验。

此外,量产环节的挑战同样严峻,它要求厂商解决从批次间一致性、自动化生产到柔性化订单处理等一系列难题,确保不同批次产品间的高度一致性,并具有较强的成本控制能力。陈立洋表示:“发论文容易,但做产品难,尤其在工业或医疗领域,客户最关心的是稳定性和一致性。”多维度的复杂要求共同构成了从技术突破走向量产应用的关键瓶颈。

从材料创新到产品落地

在行业共同面临的“六边形困境”中,悟通感控以第四代离电式柔性传感技术为突破口,实现了从材料创新到场景应用的垂直打通。

据悉,悟通感控开发的离电式柔性压力薄膜传感材料,采用分子互穿交联和微相分离技术,将电容响应提高至纳法量级,在具备较高灵敏度和信噪比的同时,力的最低分辨率可达到百微牛级别。该离电式压敏材料也具备耐蠕变和低漂移、柔韧可拉伸、功能衍生性强等特点。通过自研的促结晶技术,悟通感控率先实现了离电薄膜的中试量产,并大幅降低了量产成本。

基于上述核心技术,悟通感控推出了面向不同高端场景的系列产品。在机器人领域,其开发的三维力阵列传感器和异型阵列传感器,能够为灵巧手和工业夹爪同时提供高精度的法向力与切向力感知。在医疗领域,膝关节手术机器人力反馈模块能为全膝关节置换术提供二维力反馈量化指标,有效降低术后不良事件及二次翻修率。此外,通过将薄膜压力传感器集成于电池模组,可实时监测电池膨胀力变化,实现提前30分钟至60分钟预警热失控风险,精确感知电池健康(SOC)、老化(SOH)状态,为规模化储能场景提供可靠的安全保障。

以全栈能力构筑行业生态

悟通感控破解行业困境的关键,在于构建了“材料-工艺-应用”的全栈式技术。

这一垂直整合模式使其能够将第四代离电式柔性传感技术转化为适应不同高端场景的可靠产品。

据了解,悟通感控通过材料与工艺的深度耦合,不仅掌握离电式柔性压敏材料的多元配方体系,还可针对高灵敏、滑触觉、高冲击等力学特征进行定制化开发,实现了高性能触觉传感器的高一致性、低成本量产,为规模化应用铺平道路。

在全栈技术落地的基础上,悟通感控进一步将产业实践转化为行业标准。近年来,悟通感控联合多所高校、研究院所,先后起草《压力传感性能试验方法》《柔性电子皮肤多模态传感性能要求》等国家标准、团体标准,为相关产品的设计、生产、测试与应用提供了统一、科学的性能评估依据。

陈立洋表示:“(柔性材料)要真正走向广泛应用,必须跨越‘实验室性能’与‘产品级可靠性’之间的鸿沟。参与制定这份标准,正是希望将我们在高灵敏度、高稳定性传感方面的工程实践,转化为行业公认、可检验的性能标尺,推动整个生态建立更严谨、更具有实用价值的评价体系。”

2026-02-03 本报记者 王信豪 1 1 中国电子报 content_16416.html 1 触觉传感器跨越产业化鸿沟 /enpproperty-->