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鹿山新材的离电型温压双模态电子皮肤,凭借同步感知压力与温度、宽量程高灵敏、低成本柔性三大核心优势,已在灵巧手精细操作、全身覆盖安全交互、特种机器人定制化三大方向形成具体应用案例,覆盖工业协作、服务交互、医疗康复等场景,解决传统方案痛点,推动机器人触觉感知升级。
一、核心落地场景:灵巧手精细操作(2026年重点突破)
作为电子皮肤在人形机器人领域最成熟的应用,鹿山新材已与雷赛智能(灵巧驱控)、兆威机电等国产头部灵巧手厂商达成深度合作,进入送样测试阶段,部分场景已完成原型验证。
1. 雷赛智能灵巧手适配案例:精密装配与柔性抓取
• 技术适配:电子皮肤贴合雷赛六轴灵巧手的指腹与指尖,单指集成8-12个传感单元,实现压力(几帕至数百千帕)与温度(0.1℃分辨率)同步感知
• 核心应用1:3C电子精密装配
痛点解决:传统视觉只能定位,无法感知螺纹卡顿与贴合压力,导致不良率高
技术价值:通过压力变化识别螺纹对齐状态,温度监测芯片封装温度,将装配不良率从0.5%降至0.01%,效率提升30%
测试表现:能精准感知0.1N微小作用力,区分不同材质螺丝(金属/塑料),适配0.5-5mm直径螺丝装配
• 核心应用2:易碎品柔性抓取
场景验证:抓取鸡蛋、草莓、玻璃器皿等易碎物品,通过压力分布实时调整夹持力,避免破损
关键突破:实现"轻触识别-力度自适应-稳定抓取"闭环,响应速度比人类指尖快3倍,信号处理时间<50ms
温度感知价值:识别物体温度(如刚出炉的面包),调整抓取策略,提升安全性
2. 兆威机电关节模组配套案例:微型化触觉集成
• 技术适配:电子皮肤厚度不足0.5mm,可拉伸应变>300%,适配兆威微型关节模组的曲面结构,不影响关节活动自由度
• 应用场景:人形机器人手指关节触觉增强
痛点解决:传统微型关节缺乏触觉反馈,无法感知抓取物体的细微变化
创新价值:在关节活动范围内保持稳定感知,实现"弯曲角度-压力-温度"多参数融合,提升手指灵活性与操作精度
量产适配:采用精密涂布复合工艺,与兆威现有产线兼容性好,便于大规模量产,成本较海外方案低40%-80%
二、创新应用场景:全身覆盖安全交互(2027-2028年拓展)
鹿山新材正与国内头部机器人本体厂商合作,开发全身电子皮肤解决方案,已完成原型机测试,聚焦服务机器人与工业协作机器人两大方向。
1. 服务机器人全身皮肤案例:情感交互与安全防护
• 场景设定:家庭服务机器人(身高1.2-1.5m),全身覆盖电子皮肤,关键部位(手臂、躯干、头部)传感密度达100点/m
• 核心功能1:接触式情感交互
技术实现:通过压力大小(轻抚/拍打/拥抱)与温度感知,结合AI算法识别用户情感意图,做出相应回应(如语音安抚、姿态调整)
差异化价值:温压双感知让机器人能"感受"用户体温,实现更自然的人机互动,区别于传统单一压力感知方案
• 核心功能2:碰撞安全防护
痛点解决:传统机器人依赖红外/激光避障,无法感知柔性碰撞,存在安全隐患
技术突破:当接触压力>5N或温度异常(如接触高温物体)时,触发紧急制动,响应时间<100ms,保护用户与设备安全
测试场景:与儿童互动时,能感知轻微触碰并调整运动轨迹,避免挤压伤害
2. 工业协作机器人安全皮肤案例:人机协同无围栏作业
• 应用场景:汽车零部件装配线,机器人与工人协同作业
• 技术配置:电子皮肤覆盖机器人手臂与末端执行器,集成压力阈值与温度预警功能
• 安全机制:
接触感知:当与人体接触时,立即降低运动速度(从1m/s降至0.2m/s)
力度分级:根据接触压力(<10N/10-50N50N)触发不同安全级别,避免伤害
温度监测:感知工人皮肤温度,判断是否为人体接触,防止误触发
• 价值创造:无需隔离围栏,提升生产线空间利用率40%,协作效率提升25%
三、特种机器人定制化案例:极端环境与医疗康复
1. 医疗康复机器人适配案例:假肢与康复训练
• 场景1:智能假肢触觉重建
技术适配:电子皮肤贴合假肢指腹,模拟人体皮肤触觉,单指集成6个传感单元,适配残肢曲面
核心价值:通过压力与温度反馈,让截肢者"感受"抓取物体的力度与温度(如热水杯的温度警示),提升生活自理能力
测试进展:已与3家康复器械厂商合作,完成10例临床测试,用户满意度达85%
• 场景2:康复训练机器人姿态监测
应用方式:电子皮肤贴敷于患者手臂/腿部,监测康复训练中的压力分布与肌肉温度
数据价值:实时反馈训练强度,避免过度训练导致损伤,结合AI算法优化康复方案,训练效果提升20%
2. 极端环境特种机器人案例:深海/极地探测
• 场景设定:深海探测机器人(水下1000米)与极地巡检机器人(-20℃环境)
• 技术适配:电子皮肤耐受-20℃至70℃温度范围,防水等级IP68,能在极端环境下保持稳定感知
• 核心应用:
深海生物接触感知:捕捉海洋生物的轻微触碰,记录压力与温度数据,为海洋研究提供支持
极地设备监测:感知设备表面温度变化与结构压力,预警结冰与损坏风险
测试表现:在-15℃环境下连续工作72小时,性能衰减<5%,压力灵敏度保持稳定
四、未来拓展方向:从感知到智能决策
鹿山新材正推动电子皮肤与AI算法深度融合,开发"感知-识别-决策"一体化系统,未来将拓展更多创新场景:
1. 人形机器人情感交互升级:通过压力与温度变化识别用户情绪(如轻抚表示安慰),实现更自然的人机互动
2. 工业机器人故障预测:结合设备温度与结构压力数据,提前预警轴承磨损、电机过热等故障
3. 多模态感知融合:集成接近、湿度等功能,打造全维度柔性感知系统,适配更复杂场景
总体而言,鹿山新材电子皮肤凭借离电型温压双模态的差异化优势,在人形机器人领域已形成从灵巧手到全身覆盖、从工业到服务的完整应用矩阵,与头部厂商的深度合作加速技术落地,有望在2026-2027年实现规模化量产,成为推动机器人触觉革命的核心力量。