西南证券报告首次系统测算人形机器人电子皮肤市场空间，100万台规模下对应约100亿元市场需求。电子皮肤即柔性仿生触觉传感器，能够模拟人体皮肤的多维信息感知功能。特斯拉Optimus Gen-2已在手指部位增加触觉传感器，实现二指捏鸡蛋的精细操作。国内帕西尼感知科技、汉威科技子公司能斯达、他山科技等企业正加速布局，电子皮肤有望成为人形机器人传感器的下一个百亿赛道。
电子皮肤：仿人类触觉感知功能的柔性电子器件
电子皮肤即柔性仿生触觉传感器，是一种能够实现仿人类触觉感知功能的柔性电子器件，具备物理柔性和仿生特性。触觉感知是人体皮肤最基本的功能之一，使人体能够感受到接触物体的形状尺寸、温度、质地等特性。人体皮肤中含有多种机械感知器：迈斯纳小体（感知3-40Hz低频动态范围，空间分辨率3-4mm）、环层小体（感知40-500Hz高频动态范围，空间分辨率7mm）、默克尔细胞（感知0.4-3Hz低频动态范围，空间分辨率0.5mm）、鲁菲尼小体（感知100-500Hz高频动态范围，空间分辨率10mm）。
电子皮肤能够模拟人体皮肤的多维信息感知功能，在可穿戴电子、健康医疗监测、智能机器人、智能假肢等领域都有广阔应用前景。在机器人领域，电子皮肤可用于机器人全身包括肩部、肘关节、膝关节、手部等部位，帮助机器人实现对外界物体的检测与识别。
早期研制的压力触觉传感器大部分采用硅为主要材料，通过MEMS技术实现微小阵列制作，体积小成本低，但难以满足大面积覆盖的柔性化和可扩展性要求。电子皮肤具备物理柔性和仿生特性，帮助机器人感知周围环境，更好与外界进行交互，使得机器人更加"类人"与智能化。
特斯拉Optimus触觉传感器应用与机器人触觉系统架构
2023年12月，特斯拉发布人形机器人Optimus Gen-2，相较于Gen-1版本主要变化包括：脖子上增加2个自由度、行走速度提升30%、不牺牲性能前提下重量减少10kg、手部每个手指增加了触觉传感器（实现二指捏鸡蛋）、脚腕增加六维力矩传感器。触觉传感器的加入使机器人能够感知接触物体的形状尺寸、温度、质地等特性，是实现"类人"交互的关键技术突破。
一个完整的机器人感知-控制-执行架构系统分为三个层次：传感层将外部刺激（如压力、振动和热刺激）转化为触觉传感器传感元件的变化，使用嵌入式数据处理单元收集、调整和处理数据后传输至感知层；感知层构建模型用于感知交互对象的形状和材料属性等特性，触觉可能与其他感知方式融合；执行层根据融合数据执行控制命令并使用控制器完成动作。
柔性触觉传感器的技术路径与制备核心
触觉传感器按原理分为压阻式、电容式、压电式、光学式四类。压阻式利用压阻效应制备，信号采集方便、鲁棒性好，但迟滞性较大、温漂大；电容式灵敏度和空间分辨率高，但易受电气干扰；压电式自发电无需外部电源、响应灵敏，但易受噪声干扰、较难测量切向力；光学式分辨率高、无电气干扰，但受温度影响且计算方法复杂。
制备阵列触觉传感器柔性化的核心在于材料选择、结构设计、制造工艺。基底材料是决定柔性形变性能的关键，常用PDMS、PET、PI等；活性层材料决定灵敏度，常用石墨烯、碳纳米管等；电极材料影响灵敏度和稳定性。典型压阻式触觉传感器结构为"三明治式"夹层结构——上下两层为电极层、中间为压阻敏感材料。
传感单元阵列化能够满足大面积覆盖需求。最经典的方式是采用行、列电极的结构形式，将压阻材料置于上下垂直的两组平行电极之间，行、列电极的每个交叉点与压阻材料接触形成传感单元。大量排列有序的传感单元就形成了传感器阵列，可进一步得到接触物体的轮廓信息。
电子皮肤百亿市场空间与国内主要企业
西南证券测算100万台人形机器人对应电子皮肤市场需求约100亿元。成年人皮肤展开面积约2平方米，假设机器人约1/100面积需要覆盖电子皮肤（约200平方厘米）。假设每平方厘米电子皮肤价格为50元，100万台人形机器人对应市场空间为100万台×200平方厘米/台×50元/平方厘米=100亿元。
国外做柔性触觉传感器的领先企业包括Tekscan、Pressure Profile Systems、Sensor Products Inc.、Weiss Robotics、SynTouch等，占据市场主要份额。国内企业包括：帕西尼感知科技（产品线覆盖传感器核心零部件到人形机器人整机全链路）、力感科技（与中科院合作，应用于智慧养老、汽车等领域）、他山科技（全球首款AI触觉专用芯片完成流片）、墨现科技（渗透式压力传感器量产方案）、能斯达（汉威科技子公司，掌握四大核心技术，已与小米科技、科大讯飞等合作）、华威科（中科院熊有伦院士发起，已协同多家机器人头部企业小批量出货）。
未来机器人要和人实现接触和互动，除了手部，在肩膀、手肘、前后背部也可能覆盖电子皮肤。随着柔性触觉传感器技术的不断成熟和成本下降，电子皮肤的应用场景将从手指扩展至机器人全身，市场空间有望进一步扩大。
国内电子皮肤及触觉传感器主要企业表| 公司 | 成立时间 | 核心业务与进展 |
|---|
| 帕西尼感知科技 | 2021年 | 产品线覆盖传感器零部件到人形机器人整机全链路，PX-6AX多维触觉传感器已批量商业交付 |
| 力感科技 | 2016年 | 与中科院合作，产品应用于智慧养老、汽车、医疗健康等领域 |
| 他山科技 | 2017年 | 全球首款AI触觉专用芯片已完成流片，应用于机器人灵巧指尖、汽车、家电等 |
| 墨现科技 | 2021年 | 渗透式压力传感器量产方案，FLX系列柔性薄膜压力传感器已推出 |
| 能斯达（汉威科技子公司） | 2013年 | 掌握压阻、压电、温湿度、电容四大核心技术，与小米科技、科大讯飞等合作 |
| 华威科 | 2011年 | 中科院熊有伦院士发起，灵巧手感知、智能皮肤等产品已协同多家机器人企业小批量出货 |
