新研发新型软传感器的“机器人皮肤”康复材料赛道市场规模超百亿

近日不列颠哥伦比亚大学（以下简称UBC）和本田研究人员共同打造的“机器人皮肤”问世，该皮肤由智能新型软传感器打造，具备高度灵敏和可拉伸特性。这项最新研究将为机器人和康复医疗（假肢）市场带来广阔的应用前景。

新型软传感器的研发可以让机器人肢体或假肢具备可调节特性，并通过传感器来实时反馈触摸力度，帮助机器人完成更加复杂的手部操作。比如从桌子上拿起一个鸡蛋而不至于捏碎它。研究人员表示，通过新型软传感器打造的“机器人皮肤”就像人类皮肤一样，具备触觉特性柔软且灵敏，相比目前市场上的无功能感知的替代假肢，更有推广价值。

UBC团队负责人Mirza Saquib Sarwar 博士表示：“我们的传感器可以感知多种类型的力，使假肢或机械臂能够灵活而精确地响应触觉刺激。比如，我们的机械手臂可以轻松握住鸡蛋或装有水的纸杯，确保他们不会碎掉和掉落。”据悉，Mirza Saquib Sarwar此前在UBC 应用科学学院从事电气和计算机工程工作，在攻读博士学位期间设计了这款新型软传感器。

▍“机器人皮肤”最大的难点是赋予机器人触觉感知能力

从公布的研究画面可以看到，这种传感器主要由硅胶构成，而硅胶又广泛地应用于好莱坞电影的皮肤特效。该团队将“机器人皮肤”设计成具备弯曲和褶皱的功能，从视觉上更接近人类的皮肤。

UBC先进材料和工艺工程实验室 (AMPEL) 负责人、电气和计算机工程教授 John Madden 博士说道：“我们使用的传感器采用弱电场来感知物体，类似于我们使用平板电脑的触摸屏效果，但又与触摸屏不同，因为我们的传感器非常柔软，能够对介入的力进行有效的分析与感知，从而能够更加精准地对力度进行操控。”

这项最新的研究技术是由UBC团队与本田研究所Frontier Robotics合作开发的，本田是最早开始研究人形机器人的公司，旗下开发了著名的ASIMO机器人，此外还开发了康复外骨骼机器人和本田阿凡达机器人。

▍这种新型软传感器具备很强的实用且可拓展性

与其他造价高昂的传感器不同，UBC团队研发的新型软传感器制造起来非常简单，并且成本并不高，从而很容易将它进行批量化生产。

Mirza Saquib Sarwar博士指出：“新型软传感器打造的机器人皮肤，具备更真实的触摸感知能力，但我们也要更清楚一点，那就是人类皮肤手指上的感应细胞要比我们的技术强百倍，因此，人类的手臂进行更加复杂的操作，比如点燃火柴而不烧伤自己的手指，缝补衣服而不会让针头刺进手指，这些都是目前软传感器要努力解决的方向。相信随着人工智能的到来，有望弥补传感器在认证这一领域的短板。”

▍大规模量产后有望撬动百亿假肢市场规模

据贝哲斯咨询机构显示，2022年全球膝上假肢市场规模达到94.47亿元，2028年市场规模将达到143.22亿元，年度复合增长率预估为7.18%。而智研咨询则对中国假肢市场进行详细统计，数据显示去年我国假肢市场规模约为35.16亿元，上肢产品主要以低附加值的装饰性假肢为主，市场规模仅5.11亿元左右。

机器人大讲堂认为，UBC团队新型软传感器如果能在未来5年实现医疗器械注册并大规模量产，未来将有可能切入百亿康复材料赛道，让患者拥有更好的行动能力，回归正常生活。