近日，東北證券發(fā)布研報(bào)稱，隨著人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化加速，觸覺傳感器作為核心零部件迎來技術(shù)升級(jí)與市場(chǎng)擴(kuò)容。伴隨技術(shù)走向成熟以及成本下降，該行預(yù)計(jì)靈巧手電子皮膚觸點(diǎn)有望從五個(gè)指尖轉(zhuǎn)向手掌+指腹全覆蓋。另預(yù)計(jì)2030年人形機(jī)器人電子皮膚市場(chǎng)空間將達(dá)155億元，其中靈巧手電子皮膚市場(chǎng)約50億元。

東北證券主要觀點(diǎn)如下：

觸覺傳感器分為分層式觸覺傳感器和磁電式/視觸覺傳感器

分層觸覺傳感器包括壓阻式、壓電式和電容式傳感器，由敏感層、電極層、基地層、封裝層、粘合層構(gòu)成。敏感層位于最上層，由具備力敏響應(yīng)的功能材料構(gòu)成(如PDMS/碳納米管等)，基底層采用PI或者Ecoflex等柔性彈性體，提供整體結(jié)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu)支撐和可恢復(fù)形變能力。封裝層采用PDMS薄膜等，用于保護(hù)內(nèi)部電路免受濕度、氧化和污染。其他觸覺傳感器主要分為視觸覺傳感器&磁電式觸覺傳感器。

如何看待人形機(jī)器人觸覺傳感器技術(shù)方案演化?

(1)壓電/壓阻式性價(jià)比高，技術(shù)成熟，基礎(chǔ)的傳感器模塊僅可以測(cè)量法向力，若測(cè)量切向力需要復(fù)雜傳感器結(jié)構(gòu)采集不同坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)并利用加強(qiáng)算法解藕，該行預(yù)計(jì)非精密場(chǎng)景人形機(jī)器人靈巧手以及大多數(shù)人形機(jī)器人手掌/小臂/雙足等將首選壓電/壓阻/電容方案;(2)磁電&視觸覺適配高精密場(chǎng)景，比如實(shí)驗(yàn)室等，磁電式可以直接測(cè)量三維力和力矩，但是需要將磁石精準(zhǔn)定位到晶格，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，磁電式成本較高，并且無法適配強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境。視觸覺除了六維力之外甚至可以感知紋理/溫度等其他物理信息，但算力要求極高。

如何看待核心廠商競(jìng)爭(zhēng)壁壘?材料+算法+半導(dǎo)體級(jí)制備工藝+客戶渠道缺一不可

(1)電子皮膚材料端包括活性層/基材/電極，活性層材料為決定觸覺傳感器敏感性的關(guān)鍵，主流工藝為將碳納米管/石墨烯等導(dǎo)電材料復(fù)合進(jìn)PDMS等彈性體。活性層材料需要對(duì)特定刺激產(chǎn)生可測(cè)量的電信號(hào)變化(電阻/電容/電壓/電流/頻率等)，是決定觸覺傳感器靈敏度的關(guān)鍵要素，材料端具有深刻理解的玩家具備布局電子皮膚的一定優(yōu)勢(shì)。

(2)觸覺傳感器中常用的信號(hào)處理算法，包括降維算法、時(shí)頻分析算法和分類算法。

(3)電子皮膚最為常見形態(tài)為多層堆疊結(jié)構(gòu)，感知層+介電層+基材通過涂布等工藝垂直疊加，使用導(dǎo)電材料在柔性基底上制造導(dǎo)線和簡(jiǎn)單的電路單元，電路制備需要絲網(wǎng)印刷/3D打印/激光轉(zhuǎn)印/沉積刻蝕等半導(dǎo)體級(jí)別工藝，涂布+絲印等工藝同樣構(gòu)成壁壘。

應(yīng)用點(diǎn)位逐步提升，該行測(cè)算2030年人形機(jī)器人電子皮膚市場(chǎng)空間有望達(dá)到155億元

伴隨技術(shù)走向成熟以及成本下降，該行預(yù)計(jì)靈巧手電子皮膚觸點(diǎn)有望從五個(gè)指尖轉(zhuǎn)向手掌+指腹全覆蓋，該行測(cè)算靈巧手電子皮膚市場(chǎng)空間2030年有望達(dá)到50億元。目前手臂/雙腿/腳掌等其他部位電子皮膚尚未覆蓋，成本下降后電子皮膚應(yīng)用范圍有望進(jìn)一步提升，該行測(cè)算2030年人形機(jī)器人電子皮膚總體市場(chǎng)空間有望達(dá)到155億元。

風(fēng)險(xiǎn)提示：技術(shù)進(jìn)步不及預(yù)期;降本進(jìn)度不及預(yù)期;競(jìng)爭(zhēng)格局惡化