在湖北人形机器人创新中心,机器人能冲咖啡,还能抓握豆腐,这双灵巧的机械手之所以拥有接近人类的细腻触觉,核心正是一层“电子皮肤”。从冰冷的机械结构到能够感知轻重,“电子皮肤”不仅助力人形机器人迈出融入人类生活的关键一步,更在汽车、能源等多个领域推动产业变革,成为前景广阔的千亿级新蓝海。
百姓故事,专家视角。由湖北省社科联、湖北广播电视台、湖北省委网信办联合主办,湖北电视综合频道联手长江云推出的系列理论故事节目《是这个理》第138期:电子皮肤“生长”记。是谁,让冰冷的机器拥有人类的触觉?触觉传感,也被称作“电子皮肤”,它又是如何重塑当下产业和未来发展方向?让我们和华中科技大学马克思主义学院讲师李娇楠一起走进“电子皮肤”这片未来的千亿新蓝海。
专题:是这个理
产学研融合 转型闯蓝海
当前,人形机器人已实现语言交互与自主运动,但要想真正融入人类生活,触觉才是生产力进化的“最后一公里”,这也是行业公认的最难啃的“硬骨头”之一。让人形机器人拥有神奇触觉,究竟是如何做到的?这双巧手的背后,又有哪些硬核科技呢?

武汉华威科智能技术有限公司研发的“电子皮肤”,正是赋予人形机器人触觉的核心科技,这款产品市场占有率超70%,已成为人形机器人触觉领域的核心支撑。在华威科多模态实验室,武汉华威科智能技术有限公司具身感知产品线负责人丁小天介绍,“电子皮肤”感知能力从最初10克级灵敏度迭代升级至1克级灵敏度,相当于感知一根羽毛、一粒豆子的重量,正是这份细腻的感知力,为机器人融入生活场景打下基础。

令人惊叹的表现背后,离不开几代人在柔性电子制造领域多年地摸爬滚打。21世纪初,华中科技大学熊有伦院士团队研发出国内首台高性能RFID电子标签封装设备,让现如今柔性电子的发展创新成为可能。为推动科技成果进行产业转化,2011年,武汉华威科智能技术有限公司应运而生。10年时间,这个团队在柔性电子标签领域做到全国第一。然而产值过亿的背后,是市场需求的日趋饱和。如何突破瓶颈、寻求新机遇,成为摆在90后CEO朱晓辉面前最为紧迫的问题。起初,团队仅明确柔性电子大方向,但具体落地领域仍不清晰,通过多支小分队多方探索,终于,团队在2023年迎来关键转折点。

那一年,人形机器人产业的一个下游客户需求找上门来:为机器人研发一款可交互的“电子皮肤”,初始订单50万元。明知资金远不足以支撑研发,华威科还是接下了这个挑战,为这个项目投入数百万元,就连探索的三个其他项目,也全是“亏本生意”。彼时,行业尚无成熟标准,究竟什么样的“电子皮肤”才算好?生产材料和设备从何而来?当时团队所有人心里都没底。直到2023年底,一段国外人形机器人徒手抓鸡蛋的视频,让朱晓辉看到了方向:他们不是独行者,这是一片潜力巨大的蓝海市场。

明确方向后,华威科全面加大投入:研发资金从50万元增至200万元,研发团队从5人扩充至50人,专业从单一柔性传感拓展至材料、工艺、软件等多领域。历经700多个日夜的持续攻坚,在研发团队的努力下,灵敏耐用的“电子皮肤”成功问世,但新的技术挑战接踵而至,三维力感知成为横在团队面前的又一难关。华威科具身感知产品线负责人丁小天介绍,三维力感知并非简单技术升级,而是需要推翻原有原理与方案,从零开始全新突破。

攻关阶段,团队查阅海量文献资料仍陷入迷茫,丁小天选择向母校华中科技大学寻求技术支持。企业需要底层技术支撑,高校亟需产业真实需求,在攻克“三维力”难题上,双方一拍即合。很快,丁小天团队和华中科技大学机械科学与工程学院李敏团队组成一支“混编队伍”,开始协同作战:高校负责原理验证和创新,企业负责工艺材料的设计落地。这支“混编团队”从实现三维力到多模态感知,从百万次按压测试到抗强磁干扰,合力啃下一个接一个的硬骨头。2025年底,业内可量产的最小尺寸“指尖皮肤”正式上线。这场产学研融合,让实验室的学术成果,变成了能落地、能应用的产业技术。
跨界开新局 发展加速度
单纯依靠机器人领域,难以支撑持续的高研发投入,而“电子皮肤”在汽车领域的应用落地,让这份投入有了坚实的后盾。搭载“电子皮肤”的汽车座椅可根据驾乘者不同坐姿进行自适应调节,实现“千人千面”的舒适体验。这一体验背后的秘密武器,是汽车装配的6至20片不等的柔性传感器,它们实时感知人体与座椅接收的重量、压力,联动按摩气囊实现自适应调节。

与机器人领域不同,汽车行业对“电子皮肤”的核心要求是可量产,这在当时对这支年轻的极客团队而言,是一项巨大挑战。华威科团队初期同样遭遇瓶颈:难以实现低成本、大批量生产,研发前半年产品良率不足20%,主要受制于油墨与装备工艺两大核心难题。

没有适配的电子墨水,团队便自主研发;没有现成的设备,便动手改造升级。攻克材料与设备难关后,“电子皮肤”规模化量产成为可能。然而,下游市场的多元需求,让华威科团队面临的挑战远超预期。为解决精度难题,二三十人的工程师团队驻厂攻坚四五个月,自主研发视觉缺陷检测设备,将精度从1毫米提升至0.05毫米。

一次次小小的量变,终于带来了质变。2025年3月,国内首个车规级大规模可量产“电子皮肤”正式下线,年产达200万片。如今,武汉华威科智能技术有限公司已经拥有知识产权100多项,参与8项行业标准制定。现在,这群平均年龄不到30岁的极客团队又开启了新的探索。

2024年3月,习近平总书记在新时代推动中部地区崛起座谈会上强调,要“更加重视科技创新和产业创新的深度融合,加强重大科技攻关,增强产业创新发展的技术支撑能力。强化企业创新主体地位,构建上下游紧密合作的创新联合体,促进产学研融通创新,加快科技成果向现实生产力转化”。党的二十届四中全会提出,加快高水平科技自立自强,引领发展新质生产力。这个团队以国家战略为引领,以产业痛点为靶向,推动前沿科技成果走出实验室,走向主战场,为“电子皮肤”技术的茁壮成长注入强劲动力!
来源:长江云新闻
