智通財(cái)經(jīng)APP獲悉,國(guó)泰海通發(fā)布研報(bào)稱(chēng),頭部人形機(jī)器人或靈巧手廠家陸續(xù)推出迭代的觸覺(jué)方案,觸覺(jué)由手向身體其他部位擴(kuò)散應(yīng)用,觸覺(jué)傳感器成本快速收斂。觸覺(jué)成為當(dāng)前人形機(jī)器人落地商用的一大瓶頸,觸覺(jué)傳感技術(shù)方案百家爭(zhēng)鳴,當(dāng)前產(chǎn)業(yè)優(yōu)選電容與霍爾效應(yīng)兩類(lèi)技術(shù)。未來(lái)觸覺(jué)傳感在人形機(jī)器人應(yīng)用有望從手向手臂、足部、軀干和頭部滲透,行業(yè)空間持續(xù)打開(kāi)。建議重點(diǎn)關(guān)注觸覺(jué)傳感器行業(yè),受益標(biāo)的包括漢威科技(300007.SZ)、福萊新材(605488.SH)、柯力傳感(603662.SH)、祥源新材(300980.SZ)(材料供應(yīng)商)。

國(guó)泰海通主要觀點(diǎn)如下:

無(wú)觸不成手,無(wú)手則無(wú)實(shí)用的人形機(jī)器人

根據(jù)美國(guó)勞工局統(tǒng)計(jì),約99%的工作需要人手的靈活性與手指的精細(xì)操作。觸覺(jué)的本質(zhì)在于提供反饋,手無(wú)反饋則無(wú)法處理各類(lèi)日常任務(wù),進(jìn)而不足以稱(chēng)為靈巧手,而無(wú)靈巧手則不足以支撐人形機(jī)器人走入千家萬(wàn)戶(hù)。

觸覺(jué)傳感百家爭(zhēng)鳴,產(chǎn)業(yè)當(dāng)前優(yōu)選電容與霍爾效應(yīng)兩種路線

觸覺(jué)傳感器按是否可拉伸分剛性和柔性,柔性更適配機(jī)器人。柔性觸覺(jué)傳感器按技術(shù)路線分為傳統(tǒng)的壓阻、電容、壓電,新興的磁電霍爾效應(yīng)、視觸融合等。

1)壓阻壓力變化帶動(dòng)阻值變化,通過(guò)數(shù)學(xué)建模實(shí)現(xiàn)對(duì)力的擬合。技術(shù)成熟,成本低,缺點(diǎn)在于分辨率低(對(duì)力的感知大小)。主流廠商包括能斯達(dá)(漢威科技子公司)、墨現(xiàn)、福萊新材等。

2)電容:壓力變化帶動(dòng)電容變化,技術(shù)成熟,成本適中,分辨率優(yōu)于壓阻,處于中等水平。缺點(diǎn)在于無(wú)法測(cè)量切向力。主流廠商包括他山科技、美國(guó)PPS等。

3)壓電:壓力變化帶動(dòng)電壓變化,在3C應(yīng)用廣泛,靈敏度高,缺點(diǎn)在于無(wú)法檢測(cè)靜態(tài)力。主流廠商包括美國(guó)Novasentis等。

4)磁電霍爾效應(yīng):外力變化帶動(dòng)磁場(chǎng)變化進(jìn)而導(dǎo)致電壓或電流的變化。分辨率高,缺點(diǎn)在于成本高、無(wú)法抗強(qiáng)磁干擾。主流廠商包括日本XELA、帕西尼。

5)視觸融合(VBTS):VBTS的典型組成為彈性體、LED燈、高分辨率相機(jī)。

彈性體感知力產(chǎn)生變形,高分辨率相機(jī)通過(guò)LED燈打光進(jìn)行高頻拍照記錄彈性體變形的圖像,之后通過(guò)圖像處理算法完成對(duì)力的擬合。VBTS路線可實(shí)現(xiàn)1mN的力感知、微米級(jí)空間分辨率,最接近人手指尖觸覺(jué)。缺點(diǎn)在于強(qiáng)依賴(lài)算法,成本高,存在發(fā)熱問(wèn)題(使用LED燈)。主流廠家包括美國(guó)Gelsight,國(guó)內(nèi)千覺(jué)機(jī)器人、戴盟、緯鈦等。從當(dāng)前國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)落地現(xiàn)狀來(lái)看,主攻電容的他山科技和主攻霍爾效應(yīng)的帕西尼兩家脫穎而出,可見(jiàn)當(dāng)前產(chǎn)業(yè)優(yōu)選方案為電容和霍爾效應(yīng)兩大路線。

風(fēng)險(xiǎn)提示

觸覺(jué)傳感在人形機(jī)器人上應(yīng)用不及預(yù)期,觸覺(jué)傳感器技術(shù)突破和降本不及預(yù)期。