一、综述
1. 特斯拉人形机器人传感技术探讨
东莞墨线为特斯拉人形机器人提供的主要传感器样本是柔性传感器，规格包括1×2厘米、1×1厘米和1厘米×4厘米。相较于高密度的传感器布局(如手指上的约96个点位),这些传感器的粒度较为粗略。
目前，特斯拉可能在机器人上使用高密度压力传感器。这些传感器的手指部分覆盖有硬质支撑，表面可能是硅胶或橡胶，从而实现柔软外观和硬质支撑的结合。
市场上的机器人传感器采用多种技术路线，如压阻式、压电式和电容式。柔性传感器的价格相对较低，可能是高密度检测方案成本的20-30%。
2.柔性传感器技术方案解析
柔性传感器的监测原理各有差异：压阻式适用于监测恒定变化；压电式对频繁变动更为敏感，适合心率检测；而电容式生产难度较大，受机械间距影响显著。
柔性材料在应用中的细节表现为：柔性传感器通过电路阵列实现监测，阵列内的交错点分布有压敏材料，能够精细捕捉压力变化。
成本和应用范围方面，单手应用柔性传感器的成本约为2000-3000元。手脚需要密集布点，而胸背等部位由于密度较低，成本可能会较低。
3.柔性传感器的技术路径探讨
柔性传感器的技术优势在于其能够在多曲面布置，适应非平面的复杂形状，满足客户对柔软、自然外观的需求。
当前市场主要需求是压力检测功能，对温度和湿度检测需求较低，因为已有更成熟便捷的检测方法。
生产工艺方面，目前存在三种主要工艺：导电油墨成本较高，压阻材料布局简单且成本节约，而霍尔素材传感器在多点布局时成本高昂，不适用于大批量生产，制造过程中存在局限性。
4. 趋势与挑战
柔性传感器早期主要用于床垫和座椅碰撞检测，近年来开始应用于工业机器人，但由于技术和成本问题，进入机器人领域的时间较晚。
核心技术壁垒主要包括材料一致性难以保持、温度变化下的稳定性问题，以及处理脆弱材料加工难度大、制造成本低但整合难度高等。
降本途径可能包括提高产量，通过大面积一次性生产后裁剪，提高自动化程度以减少手工作业，增强传感器的可采性和自动化组装能力。
5. 探索柔性传感器国内外投资机遇
国内某些机器人零部件厂商正在布局电子皮肤领域，如拓普，已开始招聘与电子皮相关的人员。然而，目前行业内尚未形成广泛的合作关系，也未见与特斯拉供应链的直接关联。
柔性传感器的主要应用领域包括机器人、床垫和汽车座椅，其中新能源汽车领域对传感器需求较大。
中国与海外的柔性传感器技术存在一定差异，主要集中在科研用途，国内外均尚未大规模应用于消费品。国内外价格存在差异，外国产品定价可能更高。
在产业链中，生产压印材料、柔性材料和压阻或压电材料的厂商掌握关键技术，可能获得最大红利。虽然电路容易复制，但柔性材料和基底压阻材料的大规模生产仍面临挑战。
6. 传感技术革新缺乏动力
科技公司因固化思维模式，缺乏迭代进步，导致营收增长停滞在3000万，缺乏推动技术前进的动力。
国内柔性传感器厂商大多规模较小，研发能力有限，多为代工厂。关键在于生产工艺和基材选择，油墨喷涂与模材技术路线分化。
柔性传感器膜材技术因其可制作为单层复合布，具有低噪声等优点，适用范围更广，潜在市场包括座椅厂和床垫厂。
二、Q&A
Q: 东莞墨线公司为特斯拉人形机器人提供了何种类型的电子屏样品?其应用场景是什么?
A: 东莞墨线公司为特斯拉提供的样品是柔性传感器，尺寸约为1×2厘米，主要用于测试传感器的灵敏度和加工潜力。这些传感器的具体应用场景是在机器人手指上，虽然提供的样品密度较低，每平方厘米约有七八十个点，但与高密度传感器相比，它们由高分子材料构成的硬版结构，内部支撑为硬质材料。
Q: 在特斯拉发布的视频中，人形机器人的手指能捏起鸡蛋使用了什么类型的传感器?
A: 根据视频内容，特斯拉人形机器人手指捏起鸡蛋似乎采用了高密度的压力阵列传感器，而非柔性传感器。尽管传感器可能外部覆盖软材质(如硅胶或橡胶),但内部具有硬质支撑结构以实现抓握物体。理论上，柔性传感器也可能实现这一功能，但实际应用中可能是压力传感器。
Q: 目前其他人形机器人产品在柔性传感器上的应用情况如何?
A: 除了特斯拉，其他人形机器人的具体应用情况并不明确。一些机器人可能在手上使用了压力阵列，例如帕西尼公司的柔性传感器。他们的手掌和手指采用压力传感器技术，如果作为成品销售，单点传感器的成本可能在几百元左右，但目前似乎还未进入量产阶段。
Q: 在性能、成本和技术上，柔性传感器、MEMS 和霍尔传感器有何差异和优势?
A:MEMS 和霍尔传感器由于需要高精度的检测链路和复杂的制造工艺，成本较高。相比之下，柔性传感器，尤其是高分子薄膜类型，成本可能仅为 MEMS 和霍尔传感器的二三十百分比。在技术性能方面，各类型传感器的精度各异，MEMS 和霍尔传感器可能具有较高精度，而柔性传感器的精度可能较低，大约在正负10%左右。然而，柔性传感器的优势在于成本控制，其监测的是压力，工作原理相对简单，因此整体成本可以保持在较低水平。当前市场上的传感器方案包括压阻、压电、电容以及压力阵列传感器。
Q: 请比较压阻式、压电式和电容式传感器的工作原理及其适用场景。
A: 压阻式传感器适用于监测恒定的压力变化，如在受到一公斤力时，电阻会稳定在对应的值上，只需测量电压即可。压电式传感器则适合于监测频繁变化的场景，如心跳，因其压电材料在受压时会产生微小电流，但这种电流会在压力消失后消失，其敏感度可达几微克。至于电容式传感器，其原理与压阻式相似但更复杂，因为它对两极间距的变化非常敏感，监测难度较大，电路设计也更为复杂。此外，电容式传感器的一次性制造难度较大，不易于量产。
Q: 柔性传感器的点位是什么?在应用中，例如机器人手指，通常会布置多少个点位?
A: 点位是指传感器上用于检测压力的特定位置。在某一特定区域，比如一个机器人手指的指尖，可以设置多个点位。以11毫米×8毫米的面积为例，可能布设有96个点(形成12×8 的阵列),这样就能感知该区域不同位置的压力变化。这种传感器通过电阻阵列实现，每个交叉点覆盖压敏材料，而非整个设备。这样的设计能够生成详细的压力分布图像。对于机器人应用，传感器的布置取决于其功能需求，有些机器人可能只需要在指尖布置，而有些可能需要在整个手部和手背都布置点位。
Q: 制作覆盖整个手部的柔性传感器大约需要多少成本?
A: 成本会根据功能需求和点位数量的不同而变化。如果是单个手指的机器人应用，可能只需在几个手指上布置传感器。目前尚未见到对手掌传感器的明显需求，因此仅考虑手指部分。一个全手版本的柔性传感器大约需要2000-3000元人民币的成本。
Q: 除了手部，你认为柔性传感器还可能应用于身体的哪些部位?
A: 除了手部和脚部，机器人其他大面积部位如胸部或背部可能不需要过于密集的点位布置，可能只需几个点位用于碰撞防护功能。相比之下，由于手部和脚部的敏感性，需要更高密度的点位覆盖。然而，目前胸部或背部的防撞需求较低，这些功能可能通过其他技术，如激光雷达来实现。如果仅用于大面积部位的检测，成本可能相对较低，可能只需几百元。
Q: 在未来的技术路线中，哪种柔性传感器的应用可能性更高?与 MEMS 和霍尔传感器相比，柔性传感器有何突出优势?
A: 柔性传感器的主要优势在于其电路板可以使用可弯曲材料，如 PIA或 PT 材料，能够适应不平整的表面，适合于多曲面布置。相比之下，MEMS 和霍尔传感器可能更适用于平面应用。因此，柔性传感器更适合于那些不需要硬质外观，并有曲面或多曲面贴合需求的场景。
Q: 当前的柔性传感器主要检测压力功能，是否有客户开始关注检测温度、湿度等其他皮肤感知功能?
A: 目前收到的需求主要集中在压力检测方面，暂时还没有关于温度和湿度检测的客户需求。温度和湿度的检测有许多其他方法，不一定需要依赖安装在皮肤上的传感器。
Q: 能否简单介绍一下柔性传感器的生产工艺和零部件生产过程?
A: 柔性传感器的生产首先需要确定基底材料并规划电路走线；大多数传感器需要布线设计。接下来是选择压阻材料，电容型传感器的设计相对简单。目前有三种主要的压阻材料方向：一是使用导电油墨，虽然成本较高且品控复杂，工艺涉及涂抹、测量和干燥等步骤，但导电油墨的一致性难以保证。二是采用高分子膜，其在任何地方的贴合能力使其在批量生产中更为简单和低成本。三是软磁体材料，尽管材料本身便宜，但配套的霍尔器件布局和监测较为复杂和昂贵。在数据处理方面，数据量通常不大，可以使用低端的MCU进行处理，无需高级的SOC。至于硬质元件，如果贴在柔性电路板上，轻微的弯折可能导致元件脱落，因此不太适合大规模生产。
Q: 柔性传感器的技术发展历程和未来趋势是什么?
A: 柔性传感器在国外的研究历史可追溯到二三十年前。初期，其主要应用于床垫和座椅上，以监测压力分布和人体姿态。然而，其在机器人和工业领域的应用则是最近几年才开始兴起的。展望未来，柔性传感器可能会朝着小型化、高精度的方向发展，并有望在各种工业领域实现广泛应用。
Q: 柔性传感器的核心技术和生产难点在哪里?
A: 柔性传感器的核心技术在于基底的一致性，确保生产出的产品在数字稳定性和温度稳定性上达到高标准。关键挑战在于传感器的制造难度，部分传感器对高温敏感，无法采用热压工艺处理。此外，如何有效地与其他产品集成也是一项难题。材料一致性通过配方设计和高速混料机来实现，旨在使导电材质均匀分布。核心问题在于能否实现大规模生产和自动化组装。
Q: 降低柔性传感器成本的策略有哪些?
A: 降低成本的关键与生产效率紧密相关。通过一次性生产大面积产品并进行裁切，可以显著降低成本。同时，提高生产过程的自动化程度也是关键，这能够减少人工成本并提升效率。传感器需要具备良好的切割性能，且工艺流程需达到自动化水平以降低生产成本。核心策略包括生产大面积的压阻材料和实现生产自动化。
Q: 基底材料的制造过程主要包括哪些步骤?
A: 基底材料的制造过程涉及掺杂导电材料、混合材料以及通过热加工形成卷对卷的材料。这个过程大致可以分为三个主要步骤：材料混合、基底准备和热压处理。配方调配是这一过程中至关重要的环节，而大规模生产则是降低成本的有效途径。
Q: 柔性电路板的制作过程是怎样的?
A: 柔性电路板的制作过程取决于客户的具体需求。通常有两种方案可供选择：一种是丝网印刷法，适用于面积较大且点密度不高的情况；另一种是光刻工艺，适用于需要高密度点阵的应用，如手指尖端的传感器。这些过程中通常会添加银线或铜线，其中非常细的线需要通过精细工艺来制作。在完成电路板制作后，会在其上覆盖之前提到的导电混合材料。在这个过程中，工艺的精度对产品质量有直接影响。
Q: 如何将柔性传感器贴在机器人表面?
A: 一些制造商建议在传感器上添加背胶，以便直接粘贴在相应的表面。这种做法取决于客户的特殊需求。在实际应用中，粘贴方法应适应各种使用场景和要求。
Q: 国内一些人形机器人的零部件供应商，如拓普和三花智控，已经开始研发电子皮肤。我们是否尝试与他们合作，以进入特斯拉供应链?
Q: 在国内其他机器人企业方面，我们是否有过前期接触或合作?例如优必选。
A: 截至目前，我们尚未收到优必选等厂商的联系。
Q: 国内柔性传感器市场的规模及其未来发展前景是什么样的?
A: 除了在机器人领域的发展外，柔性传感器在未来还有望应用于床铺和座椅等领域。例如，通过结合床铺和座椅内部的高密度点位检测进行调节，这是我们接到需求最多的两个领域。实际上，新能源汽车座椅的需求最大，主要集中在汽车领域。
Q: 中国柔性传感器的技术水平与海外厂商相比有何差异?
A: 国内与海外厂商在技术上的主要差异在于价格。外国厂商的产品定价通常较高，主要供应给研究机构进行压力分布的设备，似乎并未打算大规模应用于消费品。而国内产品的性能与国外产品相差不大。
Q: 在柔性传感器产业链中，哪个环节的厂商可能获得最大的产业链红利?
A: 掌握关键压铸材料制造的厂商可能会获得最大的红利，因为他们控制了传感器中最关键的部分。压阻或压电等材料的生产较为困难，虽然电路相对容易复制，但柔性基底和压阻材料的大规模生产更具挑战性。目前，导电薄膜的供应商稀少，我们公司与制印厂合作供应薄膜材料。
Q: 国内柔性传感器厂商的能力和竞争格局如何?例如南斯达和深圳立改等厂商。
A: 我们与南斯达和深圳立改等厂商有一些合作。他们的技术路线主要集中在导电油墨的方向。配方是生产柔性传感器的核心壁垒，其重要性和难以复制性决定了厂商的竞争地位
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