机械设备行业电子皮肤：人形机器人从表演到实用的关键

　　什么是电子皮肤？皮肤是人类最大的感觉器官，一个成年人的皮肤面积约有1.5~2 平米。电子皮肤是一种先进的柔性触觉传感器，是当前触觉传感器的主要发展方向，具有超薄、可拉伸、高贴合优势，可无缝覆盖在机器人表面，模仿甚至超越人类的皮肤感觉功能。
　　人形机器人为什么需要电子皮肤？电子皮肤是人形机器人实现场景泛化的关键支撑。触觉感知包括接触觉、压觉、力觉、滑觉、冷热觉等，不仅反映了机器人与环境的交互情况，还反映了接触目标的各种物理属性，如位置、形状、刚度、柔软度、纹理、导热性、黏滞性等。电子皮肤的发展和应用是人形机器人完成实际场景任务，尤其是精细操作和精准抓取的关键。
　　技术路线尚未收敛，主流为以下5 种：1）压阻式：利用弹性体材料的电阻率随压力大小的变化而变化的性质，将接触面上的压力信号转变为电信号；2）电容式：外力作用使两极板间的相对位置发生改变，从而导致电容变化；3）电感式：利用电磁感应原理将压力作用转化为线圈的自感系数和互感系数的变化，并将磁场的变化通过磁路系统转化为电信号，从而检测接触面上的压力信号；4）压电式：基于压电效应，压电材料受力后表面产生电荷，通过电信号输出实现触觉检测；5）光电式：通过检测光反射强度、波长、频率等变化实现触觉检测。
　　三百亿市场，人形机器人打开空间，价值量具有稀缺的扩张逻辑。预计至2029年柔性触觉传感器市场规模达53.22 亿美元，2022-2029 年复合增速18%。人形机器人产业化发展有望显著提速，预计2030 年中美制造业、家政业的人形机器人需求合计约203 万台，市场空间超3000 亿元。目前电子皮肤主要应用于灵巧手指尖、指节、手掌等部位，而灵巧手在人形机器人产业价值占比达18%，除了灵巧手，在手腕、肩膀、膝盖、大腿和脚掌等部位均已开始尝试和发展，整体用量呈上升趋势。
　　材料及算法为核心能力。电子皮肤是材料与电子技术结合的产物，具有高灵敏、拉伸性好、快速响应的柔性触觉传感器依赖于材料、传感器单元的结构设计以及制造工艺，其中具有优良电学和力学性能的软体功能材料是核心，主要包括衬底材料、活性层材料和电极材料。在此基础上，数据采集和智能算法能力也是实现人形机器人领域真正应用的关键。
　　目前高端触觉传感器市场由海外企业主导： Pressure Profile Systems（美国，电容式，2024 年推出应用于灵巧手解决方案Robotact）、Tekscan（德国）、Sensor Products、Interlink、Nitta（日本）、GelSight 等；国内上市公司有汉威科技（子公司苏州能斯达专注柔性微纳传感技术）、福莱新材、日盈电子等；国内非上市公司有帕西尼（主打6D 霍尔阵列式触觉传感技术，15 种触觉感知，2023 年整体出货量及市占率保持行业之首）、他山科技（主打人工智能触觉传感芯片，电容式）、墨现科技（压感式）等。
　　投资建议：目前灵巧手技术路线尚未收敛，持续推荐国内传感器龙头汉威科技、功能性复合涂布材料龙头福莱新材、柯力传感、晶华新材、日盈电子，关注国恩股份、正裕工业。
　　风险提示：1）人形机器人量产进度不及预期；2）技术方案迭代。
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