汽车行业机器人系列六：怎么看触觉传感器（华泰证券研报）
每经AI快讯，2024年1月19日，华泰证券发布研报点评汽车行业。
触觉传感器从刚性向柔性化、高灵敏高阵列发展，特斯拉催化值得期待
灵巧手的触觉传感器为机器人手部抓握的核心元件，其底层技术原理是将压力转为电信号，估算法向力和剪切力，经数十年发展，从刚性感知路线向柔性化、高灵敏、高阵列发展。目前海外业界和学界已诞生较先进、应用广泛的灵巧手触觉感知方案，包括阵列式方案、实用性强的TakkTile，搭配压力触觉传感器、24个自由度的Shadow Hand，搭配光学方案、测量估算接触力和滑动力的GelSight，采用流体式方案、可测量法向力和剪切力的BioTac，以及搭配了全新双手、能灵活抓握鸡蛋的特斯拉GEN2机器人，往后看特斯拉手部传感还存在相当的提升空间，期待其技术迭代持续催化赛道行情。
技术如何？衍生电容/压电/压阻/光学/流体式等多种技术，表现各有千秋
机器人触觉传感器已衍生出电阻式/电容式/压电式/热电式/磁电式/力敏式/光学式/超声式/流体式等多种路线，其中压阻式/电容式/压电式为主流路线，技术成熟且产业有较多验证：压阻式和电容式原理相近，均为外力使电阻或电容发生变化；压电式可以自发电，应用场景更广泛；光学式一般有较高空间分辨率和较宽动态响应范围，特殊产品品类可检测法向力和剪切力；流体式方案典型代表为BioTac，其触觉传感由柔性橡胶皮、离子导电流体层等组成，当接触力扭曲弹性皮肤和皮下的导电液体，检测电阻抗变化，可通过机器学习测量法向力和剪切力，多为灵巧手实验室使用。
发展如何？多模式和新型触觉触感器涌现，进一步优化感知性能
学界业界探索多种多模式和新型传感器，以提升感知性能、降低生产难度。多模式触觉传感器路线包括多传感技术融合，如在PVDF压电薄膜添加电阻或电容敏感元件，可测量动态力和静态力；集成电气接口优化传感器的制造流程；集成多域信号的功能感知结构，实现多阵列单芯片。此外近年也涌现新型传感器，如量子隧道效应传感器、有机场效应晶体管传感器、结构声触觉传感器、纳米触觉传感器等。其中量子隧道效应传感器由金属体和弹性导电体材料构成，能感受微小形变、检测针尖与目标物体的作用力，但易磨损。
壁垒如何？材料+工艺+算法提升甚至新增传感能力，构筑行业高竞争壁垒
触觉传感的核心指标为空间分辨率/力敏感性/减少零漂和边缘层盲区检测/优化处理数据等，材料+工艺+算法三端优化可改善感知能力：材料端直接影响性能和寿命，不同传感路线需适配不同材料，而材料改性可直接提高传感性能、新增传感能力，如通过材料的化学功能化，多壁碳纳米管既可用于传统柔性触觉传感，也可用于热触觉传感和电子皮肤。加工端上MEMS工艺可高精度加工二三维微结构，产品量产一致性好，但设备易磨损，产业探索结合微观结构和宏观制备的微凹版印刷工艺生产柔性电子薄膜。算法上涉及复杂的标定-解耦算法，需大量实验数据支撑，对厂商的软件能力要求较高。
投资机遇何处？国产化进程尚不清晰，或演绎映射主题投资行情
我们认为触觉传感器赛道或演绎映射主题行情：核心催化或主要来自特斯拉公开视频展示的灵巧手动作，在硬件终局方案趋于收敛下，灵巧手为少数技术变动性较大的核心部位，我们判断后续或有动作更优化、测试内容更多的手部展示，有望持续催化赛道行情；该板块国产化进程尚不清晰，海内外技术差距较大，我们判断，具有柔性传感技术储备、MEMS相关制备工艺、柔性感知材料认知较强、电子皮肤技术同源的国产厂商或享有映射投资红利。
风险提示：技术进度不及预期；国产化进程不及预期。
(来源：慧博投研)
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(编辑 曾健辉)
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