电子皮肤是可以通过与外界环境的交互感知外界刺激信息的电子设备,根据电子皮肤所实现的功能可以分为温度传感器、湿度传感器、触觉传感器等其它功能型的柔性传感器。
触觉传感器是目前研究最为广泛的一种电子皮肤。触觉传感器以压力传感器和形变传感器为主,是将外界刺激引起的形变转变为电信号进行测量和表征的器件。根据物理机制可以将触觉传感器分为电容式、压阻式、压电式、光电式、磁敏式、超声式等。
在材料与工艺方面,灵敏层是传感器的核心部件,灵敏层的材料选择和结构设计直接关乎传感器的性能。常用的灵敏层材料包括以银、金、铜等为代表的金属材料、石墨烯和碳纳米管为主的碳材料以及PEDOT:PSS 为主的导电聚合物。
根据观研网发布的《中国触觉传感器行业发展趋势研究与未来投资分析(2024-2031年)》显示,触觉传感器下游应用行业非常广泛,主要包括机器人、汽车、医疗、航空航天等领域。未来,随着人形机器人、自动驾驶汽车等行业快速发展,有望带来触觉传感器的需求增长。
触觉传感器可以帮助机器人感知周围环境,实现更加精准的运动控制和操作。以人形机器人为例,人形机器人集成人工智能、高端制造、新材料等先进技术,目前时点刚好是各项技术大突破的交汇点,多方部署将进一步集聚资源推动关键技术创新,拓展应用领域,加快商业化进程,预计到2030年,我国人形机器人市场规模有望达约8700亿元。
在汽车领域,触觉传感器可以用于自动驾驶技术中,帮助车辆感知道路状况和障碍物。近年来,随着自动驾驶相关政策、规范、标准、行动方案密集出台,发展路线清晰明确,加速自动驾驶的商业化落地进程。根据数据,2017-2022年我国自动驾驶市场规模由681亿元增长至2894亿元,预计2023年我国自动驾驶市场规模将达3301亿元。
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