机器触觉(电子皮肤)是一种模仿人类皮肤的触觉感知能力的技术,它可以让机器人感知和响应外界的压力、温度、湿度等物理刺激,从而提高机器人的智能化水平和人机交互效果。机器触觉在未来人形机器人的广泛应用和广阔前景如下:
人形机器人是一种具有人类外形和动作的机器人,它可以在复杂和动态的环境中灵巧地操作各种物体,与人类安全和自然地交互,完成各种服务和协作任务。机器触觉是人形机器人实现这些功能的关键技术,它可以让人形机器人拥有类人的触觉感知和反馈能力,提高人形机器人的柔韧性和适应性,增强人形机器人的工作效率和用户体验。
机器触觉的主要形式是电子皮肤,它是一种由多个传感器组成的柔性和可穿戴的电子器件,可以覆盖在人形机器人的身体表面,实现对外界的全方位感知。电子皮肤的研发涉及多个学科领域,如材料科学、电子工程、计算机科学、机器人学等,目前已经取得了一些重要的进展和突破。例如,清华大学的研究团队开发了一种新型的电子皮肤,它可以实现高灵敏度、高稳定性和高分辨率的压力传感,以及对温度、湿度和磁场的多模态感知,为人形机器人提供了高性能的触控系统。
机器触觉的应用场景非常广泛,它可以让人形机器人在各个领域发挥更大的作用和价值。例如,在医疗领域,机器触觉可以让人形机器人实现精准的手术操作、有效的康复辅助、温柔的护理服务等;在教育领域,机器触觉可以让人形机器人成为亲切的教学助理、有趣的游戏伙伴、贴心的心理咨询师等;在娱乐领域,机器触觉可以让人形机器人展现出丰富的表情和动作,提供更加真实和沉浸的虚拟现实体验等。
机器触觉的发展前景十分广阔,它将推动人形机器人的技术创新和市场需求,为人类社会带来更多的便利和福祉。根据市场调研机构的预测,到 2027 年,全球人形机器人市场规模将达到 441 亿美元,而全球电子皮肤市场规模将达到 66.5 亿美元。随着人工智能、5G 通信、云计算等技术的不断进步,机器触觉将与人形机器人实现更好的融合和协同,为人类开启一个智能化、具身化和共融化的新时代。
目前来说机器触觉(电子皮肤)核心技术主要集中在两个方向。一方面是先进的膜技术,另一方面是先进的传感器技术。
先进的膜技术需要针对不同的使用环境进行优化:如与人交互的需要柔软舒适,在严酷环境中使用的需要其适应环境条件,在精密环境中使用的需要其应力一致性高。
先进的传感器技术需要其在复杂的人形机器人结构中稳定且准确的收集数据并反馈。
综上所述,机器触觉可以以膜技术和传感器技术作为切入点。