編者按:如今,以人形機(jī)器人為代表的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為全球科技競爭焦點(diǎn)。2025年全國兩會(huì)上,“具身智能”和“智能機(jī)器人”被首次寫入了《政府工作報(bào)告》。放眼全球,中國正憑產(chǎn)業(yè)鏈齊備、人才眾多等優(yōu)勢,向著全球最大人形機(jī)器人市場和生產(chǎn)國邁進(jìn)。在此背景下,證券時(shí)報(bào)新推出“機(jī)器人新視界”系列報(bào)道,聚焦機(jī)器人產(chǎn)業(yè)最新發(fā)展趨勢、各地機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展圖譜及產(chǎn)業(yè)鏈核心企業(yè)在引領(lǐng)前沿科技、破解技術(shù)難題等方面所取得的成果成效。
皮膚,是人類最大的器官,也是人類感知世界以及與外界環(huán)境互動(dòng)的“第一通道”。當(dāng)人形機(jī)器人想要在感知世界、實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)力等層面都更“像人”,電子皮膚就成為了必須攻克的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié),也有人把它稱為人形機(jī)器人實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)力進(jìn)化的“最后一公里”。
3月18日,在被稱為“AI界超級(jí)碗”的2025年GPU技術(shù)大會(huì)上,英偉達(dá)首席執(zhí)行官黃仁勛表示,人形機(jī)器人將在5年內(nèi)廣泛應(yīng)用于制造業(yè)。而電子皮膚解決了機(jī)器人生產(chǎn)力和安全性等問題,正成為人形機(jī)器人廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)制造業(yè)的關(guān)鍵。
如今,一場為機(jī)器人披上電子皮膚的“畫皮變革”已經(jīng)出現(xiàn)。今年1月,途見科技與兆威機(jī)電合作的搭載電子皮膚的機(jī)器人靈巧手在國際消費(fèi)類電子產(chǎn)品展覽會(huì)(CES)上驚艷全球。途見科技創(chuàng)始人兼CEO賴建誠告訴證券時(shí)報(bào)記者,公司的電子皮膚如今的厚度最薄能做到100微米,披上這樣一層輕薄、柔韌的皮膚,機(jī)器人就擁有了觸覺感知能力,真正具備了“干活”的基礎(chǔ)。
當(dāng)機(jī)器人市場呈爆發(fā)式增長,電子皮膚也成為近千億規(guī)模的藍(lán)海產(chǎn)業(yè)。這一產(chǎn)業(yè)會(huì)有怎樣的發(fā)展趨勢和前景?中國廠商們目前已經(jīng)走到了哪一步?證券時(shí)報(bào)記者為尋求答案深入采訪了產(chǎn)業(yè)鏈核心企業(yè)。
圖為應(yīng)用了途見科技電子皮膚的機(jī)器人靈巧手
【錨點(diǎn)】打通生產(chǎn)力進(jìn)化“最后一公里”
電子皮膚是讓機(jī)器人“更像人”的核心組件??品降弥菐煅芯控?fù)責(zé)人張新原表示:“電子皮膚是一種模仿人類皮膚功能的高性能傳感器,它能夠模擬人類皮膚的感覺功能,如觸覺、溫度、濕度等,并能夠?qū)崟r(shí)傳遞這些信息到機(jī)器人的控制系統(tǒng)?!?/p>
“電子皮膚的具體形態(tài)可以理解成是一個(gè)薄膜,像人的皮膚一樣很軟很薄,上面集成了不同的傳感器,可以感知到壓力、溫度等信息,我們把這些不同的傳感器通過微納加工技術(shù)做成一層或多層薄膜,附著于機(jī)器人手上或身體表面,讓它去模仿人類皮膚,這樣機(jī)器人就能夠真實(shí)地感知到外部環(huán)境。”賴建誠說。
途見科技成立于2020年初,是一家專注于柔性電子皮膚觸覺感知系統(tǒng)研發(fā)和制造的企業(yè)。賴建誠表示,公司的定位是做“觸覺領(lǐng)域的英偉達(dá)”,將觸覺感知產(chǎn)業(yè)“做通做透”。2025年1月,在美國CES展會(huì)上,途見科技自主開發(fā)的可拉伸多模態(tài)柔性電子皮膚產(chǎn)品成為參展者關(guān)注的焦點(diǎn)。
對(duì)于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)而言,應(yīng)用電子皮膚有怎樣的必要性?賴建誠認(rèn)為,它是機(jī)器人實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)力進(jìn)化的“最后一公里”。他表示,機(jī)器人設(shè)計(jì)出來其實(shí)是為了能夠?yàn)槿祟惙?wù),其中最重要的就是“有手去干活”,而如果這雙手沒有觸覺,干活是干不好的。像目前做機(jī)器人靈巧手的廠家非常多,但很多還停留在抓取物品、疊衣服等層面,距離帶動(dòng)生產(chǎn)力水平提升還有很遙遠(yuǎn)的距離,觸覺就是最核心的技術(shù)難點(diǎn)。
“這里面有一個(gè)底層邏輯,現(xiàn)在的人形機(jī)器人是在模仿人,那它的整個(gè)皮膚系統(tǒng)就應(yīng)該像人。比如在執(zhí)行任務(wù)的時(shí)候,它的手上就要布滿柔軟的傳感器,如果不柔軟,那去抓一個(gè)雞蛋或一個(gè)西紅柿,可能就會(huì)把東西弄壞?!辟嚱ㄕ\表示,機(jī)器人“像人”之后還要“超越人”,手部要比人手更耐熱耐冷、耐刮耐擦、抗電抗磁,才能勝任更多的工作,這就是電子皮膚能解決的問題。
電子皮膚還能解決機(jī)器人生產(chǎn)安全性的痛點(diǎn)。越疆科技相關(guān)負(fù)責(zé)人向證券時(shí)報(bào)記者表示,越疆機(jī)器人推出了全球首款量產(chǎn)的可穿戴柔性電子皮膚SafeSkin,讓機(jī)械臂能夠主動(dòng)檢測15厘米范圍內(nèi)的人體和障礙物,提前預(yù)判并避免碰撞,這一技術(shù)經(jīng)中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)鑒定,已達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
“傳統(tǒng)的碰撞檢測方案,是當(dāng)人碰到了機(jī)器人之后,機(jī)器人才會(huì)制動(dòng)。而越疆SafeSkin柔性電子皮膚能夠?yàn)闄C(jī)器人創(chuàng)造足夠的安全制動(dòng)距離,以主動(dòng)防護(hù)的方式有效避免碰撞的發(fā)生,既提高了安全性,又保證了生產(chǎn)效率,徹底解決二者不能兼顧的行業(yè)難題?!痹浇萍枷嚓P(guān)負(fù)責(zé)人表示。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)室測試,在人類和機(jī)器人協(xié)作生產(chǎn)的場景下,越疆機(jī)器人的安全皮膚安全系統(tǒng)能夠在協(xié)作機(jī)器人中低速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下完全避免碰撞的發(fā)生,并在高速運(yùn)動(dòng)下將碰撞損傷有效減低90%。
作為出貨量全球第二、中國第一的協(xié)作機(jī)器人企業(yè),越疆科技的協(xié)作機(jī)器人全球累計(jì)出貨量已經(jīng)超過8萬臺(tái)。目前,搭載越疆柔性電子皮膚協(xié)作機(jī)器人已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、商業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域,例如汽車行業(yè)零部件涂膠、裝配、機(jī)床上下料,電子行業(yè)零部件分揀、PCB檢測、膠條壓合以及商業(yè)領(lǐng)域的機(jī)器人調(diào)酒等場景。
當(dāng)機(jī)器人披上電子皮膚,才能讓其感知方式“更像人”,更好地走進(jìn)千行百業(yè),成為打開生產(chǎn)力躍升之門的“鑰匙”。
【航向】近千億級(jí)市場迎高速擴(kuò)容期
目前,人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)正成為大國科技交鋒的焦點(diǎn)。2025年,“具身智能”和“智能機(jī)器人”被首次寫入《政府工作報(bào)告》。據(jù)2024年首屆中國人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)大會(huì)發(fā)布的《人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告》預(yù)測,到2029年,中國人形機(jī)器人市場規(guī)模或?qū)⑦_(dá)到750億元,將占世界總量的32.7%,比例位居世界第一。
在人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)“量產(chǎn)元年”,電子皮膚產(chǎn)業(yè)也走向高速擴(kuò)容期。根據(jù)Ground View Research數(shù)據(jù),2024年全球電子皮膚市場規(guī)模約109億美元(約合人民幣789億元),2025年預(yù)計(jì)達(dá)到132億美元(約合人民幣955.5億元),同比增長21.1%。
記者了解到,在整個(gè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈中,當(dāng)前電子皮膚主要應(yīng)用于機(jī)器人靈巧手上,而靈巧手已成為人形機(jī)器人最重要的零部件之一。一位業(yè)內(nèi)人士以特斯拉的Optimus為例進(jìn)行了計(jì)算:如果按照平均售價(jià)來算,靈巧手占整機(jī)售價(jià)的比例為32%;從功能對(duì)機(jī)器人整體實(shí)用性的貢獻(xiàn)度來講,靈巧手的功能重要性占比達(dá)20%至30%。
據(jù)高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所提供的預(yù)測數(shù)據(jù),從2024年到2030年,全球人形機(jī)器人銷量將從1.19萬臺(tái)增長至60.57萬臺(tái)。如果一臺(tái)人形機(jī)器人配置2只靈巧手,那么僅人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)提供的靈巧手市場需求就將在2030年超過120萬只,這將帶動(dòng)電子皮膚產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)市場規(guī)模的躍升。
此外,電子皮膚也不僅僅應(yīng)用于人形機(jī)器人領(lǐng)域?!半娮悠つw的未來產(chǎn)業(yè)空間非常廣闊。除了在機(jī)器人領(lǐng)域,電子皮膚還可以應(yīng)用在醫(yī)療健康、智能家居、智能交通、工業(yè)自動(dòng)化等其他領(lǐng)域。在這些領(lǐng)域中,電子皮膚可以用于感知環(huán)境、控制設(shè)備、監(jiān)測健康狀況等,具有廣泛的應(yīng)用前景和市場潛力?!睆埿略硎?。
比如在智能手表、健康監(jiān)測手環(huán)等可穿戴設(shè)備上以及智能繃帶等產(chǎn)品上,電子皮膚都能實(shí)時(shí)監(jiān)測使用者的生理指標(biāo),為疾病預(yù)防、診斷和治療提供重要數(shù)據(jù)支持。在人形機(jī)器人領(lǐng)域,電子皮膚的應(yīng)用范圍也正從手部開始擴(kuò)展至全身覆蓋,價(jià)值量正迅速提升。
“我認(rèn)為現(xiàn)階段是電子皮膚‘最好的起點(diǎn)’,大家都明確了對(duì)于電子皮膚的需求。”賴建誠表示,電子皮膚的市場首先是機(jī)器人,“每一個(gè)真正意義上的具身智能機(jī)器人都需要電子皮膚”。其次在醫(yī)療和娛樂等場景,電子皮膚相應(yīng)需求也在產(chǎn)生。
【風(fēng)浪】仍需跨過材料、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)關(guān)隘
“電子皮膚產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壁壘主要體現(xiàn)在技術(shù)、制造和商業(yè)化應(yīng)用等方面?!睆埿略硎尽?/p>
從技術(shù)層面來看,如何讓敏感材料在保持電學(xué)性和力學(xué)性的同時(shí)還做到可拉伸、具有人類皮膚一樣的柔韌性,這是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的技術(shù)難點(diǎn)。賴建誠表示,在電子皮膚材料上,讓導(dǎo)體、半導(dǎo)體、介電材料“可拉伸”,這件事情是非常難的,具有很高的技術(shù)壁壘。
“比如對(duì)于有機(jī)導(dǎo)體來說,它導(dǎo)電是因?yàn)槔锩嬗泻軓?qiáng)的共軛結(jié)構(gòu),使得電子能夠均勻地去傳輸,但如果實(shí)現(xiàn)可拉伸的話,就會(huì)很容易破壞這種結(jié)構(gòu),進(jìn)而使得失去導(dǎo)電性能。而對(duì)于無機(jī)導(dǎo)體,同樣會(huì)因?yàn)槔於鴮?dǎo)致電子無法順利傳輸,比如印在薄膜上的一層銅膜或者其他金屬膜,經(jīng)歷拉伸之后膜就會(huì)裂,也就失去了導(dǎo)電性能?!辟嚱ㄕ\表示。
有業(yè)內(nèi)人士向證券時(shí)報(bào)記者表示,同時(shí)滿足高彈性、優(yōu)良電學(xué)和力學(xué)性、耐久性的材料少之又少,電子皮膚的材料配方和制作工藝都有賴于廠商在長期生產(chǎn)中的經(jīng)驗(yàn)積累。以途見科技為例,它的電子皮膚技術(shù)起源于美國斯坦福大學(xué)相關(guān)課題組,并在國內(nèi)通過大量研究才實(shí)現(xiàn)材料端的自主設(shè)計(jì),攻克了這一難題。
此外,高靈敏度、高柔性的電子皮膚材料制造工藝復(fù)雜且成本高,量產(chǎn)制造成了技術(shù)關(guān)隘之后的另一重險(xiǎn)關(guān),如何把合適的材料規(guī)?;?、低成本量產(chǎn),考驗(yàn)著每一個(gè)廠商的工藝實(shí)力。
“標(biāo)準(zhǔn)缺失”也成為行業(yè)發(fā)展面臨的阻礙之一。香港中文大學(xué)(深圳)高等金融研究所客座教授鄭磊向證券時(shí)報(bào)記者表示,電子皮膚行業(yè)相關(guān)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)還不夠完善,這給其未來商業(yè)化應(yīng)用帶來了一定的不確定性。
對(duì)于“什么是電子皮膚”,同樣需要一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范。賴建誠表示:“我覺得現(xiàn)在最重要的是把電子皮膚的定義、特性和功能標(biāo)準(zhǔn)化,未來我們會(huì)和整個(gè)行業(yè)一起去制定標(biāo)準(zhǔn)?!?/p>
校對(duì):王蔚
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