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电子发烧友网报道（文/梁浩斌）灵巧手作为人形机器人上价值量最高的部件之一，也是人形机器人实现精细化工作的关键部(bù)件(jiàn)。灵巧手的核心是模仿人类手部的结构，实现与人类相似的灵活性，通过多关节和多模态感知去支持完成不同任务。

灵巧手主要的驱动结构是电机和、运动关节、传动部件，这些部分决定了灵巧手的自由度，以及灵巧手实际的握力。而为了让机器人感知到物体的材质、硬度、形状，以便于判断抓取力度和姿态，还需要在灵巧手上增加“电子皮肤”，也就是触觉传感器。目前机器人触觉传感器的技术路线还比较分散，还未形成行业共识，但另一个角度看，这也代表这个行业仍处于高速发展期，未来增长空间潜力巨大。

目前市面上主要有五大类触觉传感器类型。

电阻(zǔ)式(shì)触(chù)觉传感器

电阻式是最成熟、应用最广泛的技术路线之一，核心利用压阻效应，即材料受压力后电阻发生变化，从而实现触觉感知。

电阻式触觉传感器一般由 “柔性基底 + 压阻敏感层 + 电极” 组成，当灵巧手接触物体时，压力使压阻层发生形变，导致其内部导电通路的数量或接触面积变化，进而引起电阻值改变；通过检测电阻变化量，可反推压力大小和(hé)分(fēn)布(bù)。

因(yīn)为(wèi)技(jì)术(shù)成(chéng)熟(shú)、成(chéng)本(běn)相(xiāng)对(duì)较(jiào)低(dī)，可(kě)以(yǐ)满(mǎn)足(zú)一(yī)般(bān)的(de)压(yā)力(lì)感(gǎn)知(zhī)需(xū)求(qiú)，在(zài)工(gōng)业(yè)机(jī)器(qì)人(rén)领(lǐng)域已(yǐ)经(jīng)实(shí)现(xiàn)广(guǎng)泛(fàn)应(yīng)用(yòng)。主要(yào)的(de)厂(chǎng)商(shāng)有(yǒu)汉(hàn)威(wēi)科技旗下能斯达、墨现科技、福莱新材等。

电容式触觉传感器

电容式是通过电容变化来实现触觉感知。柔性介质受压后极板间距或有效面积变化，引起电容值变化，可同时检测(cè)三(sān)维(wéi)力(lì)。这(zhè)种(zhǒng)技(jì)术(shù)的(de)特(tè)点(diǎn)是(shì)灵(líng)敏(mǐn)度(dù)较(jiào)高(gāo)，响(xiǎng)应(yīng)速(sù)度(dù)快(kuài)，同(tóng)时(shí)可(kě)以(yǐ)提(tí)供(gōng)比(bǐ)电(diàn)阻(zǔ)式(shì)更(gèng)好(hǎo)的(de)线(xiàn)性(xìng)度(dù)。

结(jié)构(gòu)上(shàng)，电(diàn)容(róng)式(shì)触(chù)觉(jué)传(chuán)感(gǎn)器(qì)一(yī)般(bān)是(shì)“柔(róu)性(xìng)上(shàng)下(xià)电(diàn)极(jí) + 介(jiè)电(diàn)层(céng)” 的(de)平(píng)行(xíng)板(bǎn)电(diàn)容(róng)结(jié)构(gòu)。当(dāng)施(shī)加(jiā)压(yā)力(lì)时(shí)，介(jiè)电(diàn)层(céng)被(bèi)压(yā)缩(suō)，极(jí)板(bǎn)间(jiān)距(jù)减(jiǎn)小(xiǎo)，使(shǐ)得(de)电(diàn)容(róng)增(zēng)大，通过电容的变化可以推算出压力的大小。

由于灵敏度高，在一些高端的灵巧手上，需要检测微小压力的场景中会应用到电容式传感器，比如波(bō)士(shì)顿(dùn)动(dòng)力、优必选等在其人形机器人灵巧手上都有应用。目前主要厂商有XELA、他山科技等。

压电式触觉传感器

压电式是利用压电效应，即材料受机械应力时产生极化电荷，输出瞬态脉冲信号，反之受电场时产生形变的原理实现触觉感知，核心优势是无需外部电源即可实现动态力检测。当灵巧手接触物体时，压电材料受压力产生电荷，电荷经采集电路转换为电压信号，信号强度与压力大小成正比。

不过压电式有特殊的优势和缺点，在响应速度极快的同时，只能(néng)测(cè)动(dòng)态(tài)/瞬(shùn)态(tài)力，无法感知静态力。这是因为静态压力下电荷会随时间泄露，无法稳定检测，所以需要常与其他技术结合实现 “动静双模” 感知。

磁电/霍尔效应式触觉传感器

磁电式触觉传感器基于霍尔效应，即当电流垂直于外磁场通过半导体时，载流子发生偏转，在垂直于电流和磁场的方向上会产生附加电场，从而在半导体两端产生电势差。在触觉感知中，通过监测磁场变化来感知外力。

磁电式触觉传感器通常由金属支架、硅胶弹性体、磁石矩阵和霍尔传感器阵列组成，弹性体受压变形会改变磁石与霍尔元件的相对位置，进而使磁场强度变化，这种变化被霍尔元件检测到并转化为电流信号，通过建模可重建六维力。

它的主要特点是超高精度和灵敏度，能够识别低至 0.01N 的精细力，重复精度可达全量程 < 0.5% FS。它不仅能测量传统的六维力，还能同步捕捉接触位置、材质、温度、硬度等多种触觉信息，数据输出频率高达 1000Hz。

比如帕西尼推出的ITPU多维度触觉传感技术，就被应用到其DexH13 Gen2灵巧手上，采用了1140颗专业级机器人ITPU触觉传感单元GEN2，触觉信号多达3420路，提供1mm按压定位精度，并支持超百万次按压的工业级使用寿命。

光电式触觉传感器

这种触觉传感器是利用光学原理，如光的反射、折射、遮挡、散射等，将机械接触力或形变转化为可检测的光信号变化，再通过光电探测器将光信号转换为电信号，最终实现触觉信息，包括力、压力、接触位置、纹理、硬度等感知的技术路线。其核心优势在于高灵敏度、抗电磁干扰、响应速度快，且易于实现阵列化以获取空间分布触觉信息。

不过目前光电式触觉传感器还未实现大规模应用，主要原因是系统复杂，成本过高。