01
Tekscan,作為全球觸覺(jué)傳感器領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè),自1987年成立以來(lái)一直專注于柔性薄膜壓力傳感器技術(shù)。其核心產(chǎn)品采用壓阻式技術(shù)路線,通過(guò)聚酯薄膜基底與壓敏半導(dǎo)體涂層的創(chuàng)新組合,實(shí)現(xiàn)了高精度壓力分布測(cè)量。Tekscan的專利技術(shù)采用雙層聚酯薄膜結(jié)構(gòu),其中一片薄膜內(nèi)表面鋪設(shè)橫向帶狀導(dǎo)體,另一片鋪設(shè)縱向?qū)w,交叉點(diǎn)形成壓力感應(yīng)陣列。當(dāng)外力作用于感應(yīng)點(diǎn)時(shí),半導(dǎo)體涂層的阻值隨壓力變化成比例變化,從而反映壓力分布情況。
Tekscan傳感器的材料組成具有顯著特點(diǎn):基底采用0.1mm厚的聚酯薄膜,導(dǎo)體為銅或鋁等金屬帶狀結(jié)構(gòu),功能層則使用特殊的壓敏半導(dǎo)體涂層。這種材料組合使傳感器具備0.57cm的總厚度,感應(yīng)點(diǎn)密度達(dá)1.4點(diǎn)/cm2,壓力測(cè)量范圍從0~14kPa到0~207MPa,精度誤差控制在±5%以內(nèi)。其創(chuàng)新點(diǎn)在于高分辨率壓力分布測(cè)量能力,以及針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景的定制化設(shè)計(jì)能力,能夠滿足從醫(yī)療健康到工業(yè)自動(dòng)化等多領(lǐng)域需求。
在應(yīng)用領(lǐng)域方面,Tekscan傳感器已廣泛應(yīng)用于醫(yī)療健康(如步態(tài)分析、假肢力反饋)、工業(yè)自動(dòng)化(如機(jī)器人觸覺(jué)反饋、材料測(cè)試)和體育科學(xué)(如運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練評(píng)估)。其Walkway系列壓力分布測(cè)量系統(tǒng)被用于糖尿病足潰瘍的早期識(shí)別研究,幫助醫(yī)生通過(guò)壓力分布數(shù)據(jù)評(píng)估患者步態(tài)異常情況。在工業(yè)領(lǐng)域,Tekscan與多家機(jī)器人廠商合作,為其提供高精度壓力傳感解決方案,實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的工業(yè)操作。
Interlink Electronics,作為全球柔性傳感器領(lǐng)域的奠基者之一,自1979年成立以來(lái),一直專注于薄膜壓阻式傳感器(Force Sensing Resistor, FSR)技術(shù)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。其核心產(chǎn)品采用壓阻式技術(shù)路線,通過(guò)在柔性基底上集成導(dǎo)電聚合物材料,實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力變化的高靈敏度響應(yīng),是薄膜壓阻式傳感器技術(shù)的首創(chuàng)者和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定者之一。
Interlink傳感器的材料結(jié)構(gòu)由三層組成:上下兩層為柔性聚酯(PET)薄膜基底,其中一層表面印刷有導(dǎo)電電極(通常為銀或碳基導(dǎo)電油墨),中間層為特殊配方的導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料。當(dāng)外力施加于傳感器表面時(shí),導(dǎo)電聚合物層的微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生形變,導(dǎo)致其電阻值隨壓力大小成反比變化,從而實(shí)現(xiàn)壓力測(cè)量。其創(chuàng)新點(diǎn)在于通過(guò)材料配方優(yōu)化和微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),在保持低成本的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了寬動(dòng)態(tài)范圍(0.1N至150N)、快速響應(yīng)時(shí)間(<5ms)和優(yōu)異的循環(huán)耐久性(>100萬(wàn)次)。
Force Sensing Resistor? (FSR) 壓阻技術(shù),三大系列覆蓋0.2N–150N檢測(cè)范圍,Interlink的FSR傳感器具有0.1mm至0.3mm的超薄厚度,可彎曲半徑小于10mm,線性誤差<2%,耐環(huán)境光干擾,電阻隨壓力非線性變化,支持溫度自適應(yīng),工作溫度范圍為-30°C至+85°C,適用于多種復(fù)雜環(huán)境。其產(chǎn)品系列包括單點(diǎn)傳感器、線性陣列和二維壓力分布傳感器,滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。Interlink的另一大創(chuàng)新在于其標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)和模塊化解決方案,極大降低了客戶集成難度,推動(dòng)了壓阻式傳感器在消費(fèi)電子和工業(yè)領(lǐng)域的普及。
在應(yīng)用領(lǐng)域方面,Interlink Electronics的傳感器已廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、智能家居、醫(yī)療健康、汽車電子和工業(yè)自動(dòng)化等多個(gè)領(lǐng)域。在消費(fèi)電子領(lǐng)域,其FSR技術(shù)被集成于智能手機(jī)、平板電腦和可穿戴設(shè)備中,用于實(shí)現(xiàn)壓力觸控功能,提升人機(jī)交互體驗(yàn)。例如,多家智能手表廠商采用Interlink傳感器實(shí)現(xiàn)"按壓"與"輕觸"的區(qū)分操作 。
03
Sensor Products inc,是柔性觸覺(jué)傳感器領(lǐng)域的老牌企業(yè),其產(chǎn)品主要采用電容式技術(shù)路線。Sensor Products inc的創(chuàng)新點(diǎn)在于雙層微結(jié)構(gòu)電極設(shè)計(jì),通過(guò)增大電極之間的相對(duì)面積,提高傳感器靈敏度。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使傳感器能夠在低壓力下仍保持高靈敏度,適用于醫(yī)療健康監(jiān)測(cè)等場(chǎng)景。
Sensor Products inc傳感器的材料組成包括柔性基底、微結(jié)構(gòu)電極和介電層。基底可能采用聚酯(PET)或硅橡膠等柔性材料,電極則可能使用銀納米線或?qū)щ姴嫉炔牧稀?strong>介電層則可能采用硅膠或其他彈性材料,形成三明治結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使傳感器具備快速響應(yīng)時(shí)間(約60ms)和高精度,適用于需要實(shí)時(shí)反饋的應(yīng)用場(chǎng)景。
Sensor Products inc主要產(chǎn)品 Tactilus? 柔性傳感器陣列,支持剪切力與壓力映射,如2×2英寸傳感器含16個(gè)感應(yīng)點(diǎn),量程0–1.5N。結(jié)合壓阻薄膜與陣列式設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)表面壓力分布可視化。
在應(yīng)用領(lǐng)域方面,Sensor Products inc的傳感器主要應(yīng)用于醫(yī)療健康(如手術(shù)機(jī)器人觸覺(jué)反饋)、工業(yè)自動(dòng)化(如機(jī)器人靈巧手)和消費(fèi)電子(如智能手表)。其Conformable Tact Array (CTA)傳感器適合與人體皮膚接觸,可集成到可拉伸的布帶或面罩中,用于醫(yī)療監(jiān)測(cè)和康復(fù)訓(xùn)練。在工業(yè)領(lǐng)域,其傳感器被用于機(jī)器人靈巧手的觸覺(jué)感知,增強(qiáng)機(jī)器人的操作精度和安全性。
Japan Display Inc. (JDI),作為日本顯示面板制造巨頭,近年來(lái)通過(guò)"BEYOND Display"戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型,將顯示技術(shù)優(yōu)勢(shì)延伸至柔性傳感器領(lǐng)域。JDI的柔性傳感器采用靜電容量式技術(shù)路線,結(jié)合其在顯示領(lǐng)域的LTPS低溫多晶硅技術(shù)和eLEAP OLED面板經(jīng)驗(yàn),開(kāi)發(fā)出獨(dú)特的傳感器產(chǎn)品。2019年,JDI成功開(kāi)發(fā)了靜電容量式柔性指紋傳感器,采用厚度約數(shù)十微米的塑料基底,具備256個(gè)階調(diào),尺寸約為0.7英寸。
JDI傳感器的材料創(chuàng)新主要體現(xiàn)在基底和電極材料上。基底采用輕薄的塑料基底(如PET、PI),替代傳統(tǒng)玻璃基底,使其具備優(yōu)異的柔軟性,可承受反復(fù)彎曲而不破裂。電極材料則可能采用透明導(dǎo)電氧化物(如ITO、GZO)或金屬納米線(銀/銅納米線),結(jié)合其顯示技術(shù)中的氧化物半導(dǎo)體經(jīng)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)高精度信號(hào)采集。JDI的創(chuàng)新點(diǎn)在于將顯示技術(shù)與傳感器技術(shù)深度融合,開(kāi)發(fā)出可集成于顯示面板的傳感器,實(shí)現(xiàn)"可感可顯"的一體化設(shè)計(jì)。
在應(yīng)用領(lǐng)域方面,JDI柔性傳感器主要應(yīng)用于生物識(shí)別(指紋/靜脈識(shí)別)、可穿戴設(shè)備(智能手表、VR/AR設(shè)備)和醫(yī)療成像設(shè)備。其柔性薄膜圖像傳感器能夠同時(shí)監(jiān)測(cè)脈搏等生物信號(hào)和通過(guò)靜脈圖像識(shí)別個(gè)人身份,構(gòu)建安全的測(cè)量系統(tǒng)。2020年,JDI聯(lián)合東京大學(xué)在《Nature Electronics》上發(fā)表文章,詳細(xì)介紹了其柔性圖像傳感器技術(shù)。JDI的傳感器技術(shù)已應(yīng)用于蘋果Vision Pro等高端AR設(shè)備,為其提供高精度生物識(shí)別功能。
05
Novasentis,專注于柔性觸覺(jué)反饋技術(shù)(haptic actuators)的研發(fā)與生產(chǎn),通過(guò)創(chuàng)新的機(jī)電聚合物(EMP)技術(shù),為AR/VR、智能穿戴和機(jī)器人等領(lǐng)域提供沉浸式觸覺(jué)體驗(yàn)。其核心產(chǎn)品采用電容式觸覺(jué)傳感技術(shù),結(jié)合獨(dú)特的材料配方和制造工藝,實(shí)現(xiàn)低功耗、高靈敏度的觸覺(jué)反饋。
Novasentis的材料組成包括柔性聚合物基底和導(dǎo)電電極層。基底材料可能采用聚氨酯(PU)或硅橡膠等柔性材料,電極則可能使用銀納米線或石墨烯等透明導(dǎo)電材料。其創(chuàng)新點(diǎn)在于觸覺(jué)反饋與壓力感知的整合,以及在可穿戴設(shè)備中的輕量化設(shè)計(jì),使傳感器能夠無(wú)縫集成到服裝、手套等柔性載體中,實(shí)現(xiàn)無(wú)感化控制。
在應(yīng)用領(lǐng)域方面,Novasentis的傳感器主要應(yīng)用于AR/VR控制器、智能手表、智能服裝和電子皮膚等。雖然直接合作案例較少,但其觸覺(jué)反饋技術(shù)已被應(yīng)用于多款A(yù)R手套和智能服裝產(chǎn)品中,為用戶提供真實(shí)觸覺(jué)反饋體驗(yàn)。在醫(yī)療領(lǐng)域,其觸覺(jué)傳感器可用于手術(shù)機(jī)器人,增強(qiáng)醫(yī)生對(duì)手術(shù)器械的觸覺(jué)感知,提高手術(shù)精度。隨著元宇宙概念的興起,Novasentis的觸覺(jué)反饋技術(shù)有望在虛擬交互領(lǐng)域獲得更廣泛應(yīng)用。
SynTouch,專注于仿生觸覺(jué)傳感技術(shù)的研發(fā)與生產(chǎn),其產(chǎn)品旨在模擬人類皮膚的觸覺(jué)感知能力。SynTouch的傳感器技術(shù)路線以壓電式和壓阻式為主,結(jié)合仿生神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,實(shí)現(xiàn)更接近人類觸覺(jué)的感知能力。這種技術(shù)路線使傳感器能夠在低壓力下仍保持高靈敏度,同時(shí)能夠區(qū)分不同觸覺(jué)屬性(如紋理、硬度等)。
SynTouch傳感器的材料組成包括柔性基底、壓電材料(如PVDF)和壓阻材料。基底可能采用硅橡膠或PDMS等柔性材料,壓電材料則用于檢測(cè)動(dòng)態(tài)壓力變化,壓阻材料則用于檢測(cè)靜態(tài)壓力。這種材料組合使傳感器具備優(yōu)異的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力和靜態(tài)壓力測(cè)量精度,同時(shí)能夠模擬人類皮膚的觸覺(jué)感知特性。
SynTouch傳感器采用仿生設(shè)計(jì),機(jī)器人手指內(nèi)嵌19電極陣列+鹽水填充層,通過(guò)阻抗變化解析觸覺(jué)特性(如粘性、粗糙度),實(shí)現(xiàn)多模態(tài)輸出:同時(shí)測(cè)量溫度(熱傳導(dǎo)速率)及紋理(振動(dòng)頻譜),識(shí)別15種材質(zhì)類型。
在應(yīng)用領(lǐng)域方面,SynTouch傳感器主要用于機(jī)器人靈巧手、手術(shù)機(jī)器人和假肢等需要精細(xì)觸覺(jué)感知的場(chǎng)景。其ITPU多維度觸覺(jué)傳感器已應(yīng)用至靈巧手DexH及人形機(jī)器人TORA ONE,為機(jī)器人提供更接近人類的觸覺(jué)感知能力。在醫(yī)療領(lǐng)域,SynTouch傳感器可用于手術(shù)機(jī)器人,增強(qiáng)醫(yī)生對(duì)手術(shù)器械的觸覺(jué)感知,提高手術(shù)精度。雖然技術(shù)路線相對(duì)復(fù)雜,但SynTouch通過(guò)仿生設(shè)計(jì)和算法優(yōu)化,在高端觸覺(jué)傳感領(lǐng)域占據(jù)了重要地位。
美國(guó)Sensel Inc.l(觸控技術(shù)公司)專注于壓力傳感陣列技術(shù)的研發(fā)與生產(chǎn),其產(chǎn)品主要面向消費(fèi)電子市場(chǎng)。Sensel的傳感器采用電容式陣列技術(shù)路線,結(jié)合聚酯基底和納米涂層,實(shí)現(xiàn)高分辨率壓力分布測(cè)量。這種技術(shù)路線使傳感器能夠在有限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高密度壓力測(cè)量,適合集成到消費(fèi)電子設(shè)備中。
Sensel傳感器的材料組成包括聚酯基底、電極層(可能采用銀納米線或?qū)щ娪湍┖徒殡妼印?strong>基底材料為聚酯(PET),電極層則通過(guò)納米涂層技術(shù)實(shí)現(xiàn)高分辨率分布。這種材料組合使傳感器具備輕薄、高分辨率和優(yōu)異柔韌性的特點(diǎn),同時(shí)成本相對(duì)較低,適合大規(guī)模生產(chǎn)。
核心創(chuàng)新:PressureGrid 壓力網(wǎng)格技術(shù),通過(guò)單一超薄傳感器實(shí)現(xiàn)高分辨率位置檢測(cè)與獨(dú)立壓力感應(yīng)(1g–5kg),可獨(dú)立測(cè)量每個(gè)接觸點(diǎn)的壓力。集成觸控感應(yīng)、力感應(yīng)與觸覺(jué)反饋三要素,形成模塊化解決方案,顯著提升用戶體驗(yàn)。初期推出消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品 Sensel Morph(20,000個(gè)壓力傳感器的觸控板,支持筆刷操作和自定義Overlays),這個(gè)數(shù)字是 蘋果Force Touch 的四倍。DirectDrive觸覺(jué)反饋:輸出功率比蘋果Force Touch高315%,支持自定義點(diǎn)擊力度與頻率。
在應(yīng)用領(lǐng)域方面,Sensel傳感器主要用于消費(fèi)電子(如智能手表、音樂(lè)控制器)、智能家居(如智能家具、壓力感應(yīng)開(kāi)關(guān))和工業(yè)設(shè)計(jì)(如3D建模、觸控面板)。其壓力傳感陣列被集成到多款智能手表和AR/VR設(shè)備中,提供觸覺(jué)反饋功能。在音樂(lè)領(lǐng)域,Sensel的傳感器被用于ROLI Seaboard等音樂(lè)控制器,實(shí)現(xiàn)更自然的演奏體驗(yàn)。在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域,Sensel傳感器可用于3D建模和觸控面板,提供高精度壓力反饋。Sensel的技術(shù)路線雖然相對(duì)傳統(tǒng),但通過(guò)創(chuàng)新的陣列設(shè)計(jì)和消費(fèi)電子市場(chǎng)定位,在市場(chǎng)上獲得了獨(dú)特地位。
Pressure Profile Systems (PPS),是電容式觸覺(jué)傳感技術(shù)的先驅(qū)企業(yè),其產(chǎn)品主要用于醫(yī)療健康和機(jī)器人領(lǐng)域。PPS的傳感器采用電容式觸覺(jué)傳感技術(shù)路線,結(jié)合導(dǎo)電布或FPCB基底,實(shí)現(xiàn)高靈敏度、高穩(wěn)定性的觸覺(jué)感知。這種技術(shù)路線使傳感器能夠在低壓力下仍保持高靈敏度,同時(shí)能夠適應(yīng)復(fù)雜曲率表面。
PPS傳感器的材料組成包括導(dǎo)電布或FPCB基底、電極(可能采用銀納米線或?qū)щ娪湍┖徒殡妼印?strong>基底材料為導(dǎo)電布或FPCB,具有優(yōu)異的柔韌性和可拉伸性,適合與人體皮膚接觸。電極則通過(guò)特殊工藝實(shí)現(xiàn)高精度分布,介電層則用于調(diào)節(jié)電容變化。這種材料組合使傳感器具備優(yōu)異的皮膚接觸性能、高靈敏度和穩(wěn)定性,同時(shí)能夠適應(yīng)不同程度的曲率。
PPS 的專利 TactArray 傳感器技術(shù)可在薄而連續(xù)的片材中形成二維壓力傳感元件陣列,專為需要在應(yīng)用中捕捉接觸壓力分布的工程師、研究人員和產(chǎn)品設(shè)計(jì)師而設(shè)計(jì)。通過(guò)將 TactArray 傳感器置于物體之間、包裹在形狀周圍或應(yīng)用于平面上,客戶可以測(cè)量和可視化其應(yīng)用中的壓力信息。TactArray采用這種簡(jiǎn)單但功能強(qiáng)大的電容式傳感方法,為當(dāng)今市場(chǎng)上可重復(fù)性和靈敏度最高的觸覺(jué)傳感器提供了一個(gè)平臺(tái),并提供了多種設(shè)計(jì)選擇。
在應(yīng)用領(lǐng)域方面,PPS傳感器主要用于醫(yī)療健康(如手術(shù)機(jī)器人觸覺(jué)反饋、康復(fù)訓(xùn)練設(shè)備)、機(jī)器人(如靈巧手、協(xié)作機(jī)器人)和工業(yè)設(shè)計(jì)(如3D建模、觸控面板)。其Conformable TactArray (CTA)傳感器被用于BarrettHand和TWENDY-ONE等機(jī)器人靈巧手中,提供高精度觸覺(jué)感知能力。在醫(yī)療領(lǐng)域,PPS傳感器可用于手術(shù)機(jī)器人,增強(qiáng)醫(yī)生對(duì)手術(shù)器械的觸覺(jué)感知,提高手術(shù)精度。PPS的技術(shù)路線雖然較為成熟,但通過(guò)持續(xù)的創(chuàng)新和優(yōu)化,在醫(yī)療和機(jī)器人領(lǐng)域保持了領(lǐng)先地位。
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Flexpoint Sensor Systems(FLXT),成立于 1995 年,是一家專注于開(kāi)發(fā)和制造基于柔性傳感技術(shù)的公司。其核心技術(shù)路線圍繞著壓阻式薄型彎曲傳感器(Bend Sensors),該技術(shù)通過(guò)獨(dú)特的單層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了高靈敏度、強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)性和長(zhǎng)壽命,廣泛應(yīng)用于汽車安全、醫(yī)療監(jiān)控、人機(jī)交互等領(lǐng)域。
Flexpoint的核心產(chǎn)品—Bend Sensor?,采用了一種獨(dú)特的壓阻材料作為感應(yīng)層,當(dāng)傳感器發(fā)生彎曲時(shí),該層材料內(nèi)部的電阻值會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。通過(guò)測(cè)量這種電阻變化,可以準(zhǔn)確得知傳感器的彎曲角度或位置。這種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于其簡(jiǎn)單而可靠的設(shè)計(jì),以及在惡劣環(huán)境下表現(xiàn)出的良好穩(wěn)定性和耐用性。
Bend Sensor?傳感器由涂層基板(例如塑料)組成,其電導(dǎo)率會(huì)隨著彎曲而發(fā)生變化。電子系統(tǒng)連接到傳感器并詳細(xì)測(cè)量發(fā)生的彎曲或運(yùn)動(dòng)量。Bend Sensor?的單層設(shè)計(jì)消除了與傳統(tǒng)傳感器相關(guān)的許多問(wèn)題,例如灰塵、污垢、液體以及熱和壓力效應(yīng)。傳感器也可以采用包覆層壓或包覆成型,以增加環(huán)境保護(hù)。Flexpoint 傳感器系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),還可以定制設(shè)計(jì)和工程滿足您應(yīng)用尺寸和要求的傳感器。
應(yīng)用方面,在康復(fù)工程領(lǐng)域,F(xiàn)lexpoint的傳感器被用來(lái)監(jiān)測(cè)患者的肢體運(yùn)動(dòng)范圍,幫助醫(yī)生評(píng)估治療效果;也可以用作機(jī)器人的靈巧手的電子皮膚,使得機(jī)器人能夠感知并適應(yīng)外部環(huán)境的變化;可以集成到智能穿戴設(shè)備中,比如健身追蹤器,以記錄用戶的日?;顒?dòng)模式;還可以應(yīng)用于游戲控制器等娛樂(lè)設(shè)備,為用戶提供更加真實(shí)的互動(dòng)體驗(yàn)。
10、FORCIOT---多維觸覺(jué)傳感
FORCIOT,芬蘭觸覺(jué)傳感技術(shù)商,是印刷可拉伸電子產(chǎn)品的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者,特別擅長(zhǎng)于制造高精度、多功能的柔性壓力和應(yīng)變傳感器。其核心技術(shù)路線圍繞可伸縮電子設(shè)備與柔性傳感器展開(kāi),采用MEMS電容式技術(shù)路線,通過(guò)材料創(chuàng)新與印刷工藝實(shí)現(xiàn)多維度物理量(觸覺(jué)、運(yùn)動(dòng)、力)的高精度測(cè)量,其技術(shù)應(yīng)用聚焦汽車智能座艙和工業(yè)物流兩大領(lǐng)域,產(chǎn)品設(shè)計(jì)注重超薄形態(tài)、復(fù)雜曲面適配性及多場(chǎng)景集成能力。
FORCIOT傳感器結(jié)合了PDMS(聚二甲基硅氧烷)或其他類型的柔性基底材料和納米級(jí)導(dǎo)電材料,實(shí)現(xiàn)了對(duì)力、壓力及應(yīng)變的精確測(cè)量。這種技術(shù)路線不僅保證了傳感器具有極高的靈敏度,同時(shí)也賦予了它們出色的柔韌性和耐用性,能夠在各種復(fù)雜環(huán)境下穩(wěn)定工作。
FORCIOT傳感器與先進(jìn)的算法相結(jié)合,可測(cè)量力、壓力、重量、懸停、接近度、3D 觸摸和平衡。FORCIOT?測(cè)量技術(shù)基于電容式傳感,可在不同環(huán)境條件下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、準(zhǔn)確的測(cè)量。自校準(zhǔn)算法確保產(chǎn)品生命周期內(nèi)的功能。FORCIOT? 可拉伸電子解決方案可輕松集成到任何表面、尺寸和形狀中,無(wú)論表面材料如何。
在應(yīng)用領(lǐng)域方面,F(xiàn)ORCIOT傳感器主要用于機(jī)器人(如人形機(jī)器人手指?jìng)鞲衅鳎⒖纱┐髟O(shè)備(如智能服裝、健康監(jiān)測(cè)貼片)和醫(yī)療健康(如手術(shù)機(jī)器人觸覺(jué)反饋)。其多維觸覺(jué)傳感器可能用于特斯拉Optimus或波士頓動(dòng)力等機(jī)器人廠商的產(chǎn)品中,提供更精細(xì)的觸覺(jué)感知能力。在醫(yī)療領(lǐng)域,F(xiàn)ORCIOT傳感器可用于手術(shù)機(jī)器人,增強(qiáng)醫(yī)生對(duì)手術(shù)器械的觸覺(jué)感知,提高手術(shù)精度。雖然技術(shù)路線較為前沿,但FORCIOT通過(guò)多維觸覺(jué)感知和AI集成技術(shù),在新興市場(chǎng)獲得了快速成長(zhǎng)。
11、Canatu---3D觸摸傳感技術(shù)
Canatu,是一家總部位于芬蘭的先進(jìn)材料科技公司,專注于開(kāi)發(fā)和制造基于納米碳材料的3D可變形、可彎曲透明導(dǎo)電薄膜(CNT薄膜)及集成式觸摸傳感器。其核心技術(shù)路線基于自主研發(fā)的NanoBud?材料——碳納米芽(CNB),單壁碳納米管(SWCNT)與富勒烯(C60)的分子級(jí)雜交結(jié)構(gòu)(專利技術(shù))。通過(guò)其獨(dú)有的“卷對(duì)卷”(Roll-to-Roll)干法轉(zhuǎn)移工藝,在3D成型的聚合物基底上實(shí)現(xiàn)大面積、高精度的薄膜制造。
Canatu薄膜可無(wú)縫貼合任意復(fù)雜曲面,包括雙曲率、銳角和非高斯曲面,實(shí)現(xiàn)“曲面即界面”,避免了傳統(tǒng)2D傳感器貼合3D表面時(shí)產(chǎn)生的褶皺、氣泡和可靠性問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)真正的3D可變形性。
Canatu 3D觸摸傳感器采用電容式觸控技術(shù)路線,以CNB作為透明電極,通過(guò)檢測(cè)電容耦合變化(非壓阻式)實(shí)現(xiàn)觸摸感知。傳感器電極、走線和感應(yīng)區(qū)在3D成型后通過(guò)精密工藝一體化定義,減少層間粘合和對(duì)齊誤差,提升可靠性和良率。
主打產(chǎn)品CNActive? 3D Touch Sensors:集成電容式觸摸感應(yīng)的3D曲面?zhèn)鞲衅?,支?strong>多點(diǎn)觸控、手勢(shì)識(shí)別和接近感應(yīng)??啥ㄖ茷榘粹o、滑塊、觸控板或全曲面觸控區(qū)域。典型應(yīng)用:汽車HMI(中控臺(tái)、車門飾板、方向盤)、高端家電(冰箱門、烤箱面板)、可穿戴設(shè)備(智能手表表冠、AR眼鏡)。
基于 Canatu 觸摸傳感器的 Origo 方向盤將智能設(shè)備用戶體驗(yàn) (UX) 帶入汽車。它旨在通過(guò)直觀的控制減少駕駛員的分心來(lái)提高安全性。TS TECH和Canatu共同開(kāi)發(fā)了一種新的車載應(yīng)用3D觸摸解決方案。該演示在裝飾性車門飾板上集成了 3D 觸摸開(kāi)關(guān),以控制電動(dòng)座椅調(diào)節(jié),從而實(shí)現(xiàn)更方便、更舒適的用戶體驗(yàn),同時(shí)通過(guò)更高的設(shè)計(jì)自由度為 OEM 提供差異化的可能性。
瑞士Baumer集團(tuán),作為工業(yè)自動(dòng)化傳感器領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè),近年來(lái)將微型化、高精度工業(yè)傳感器技術(shù)延伸至柔性傳感領(lǐng)域。Baumer的柔性傳感器技術(shù)路線以光學(xué)和激光測(cè)距為主,結(jié)合柔性基底材料,實(shí)現(xiàn)高分辨率表面檢測(cè)和精確壓力測(cè)量。
Baumer傳感器的材料創(chuàng)新主要體現(xiàn)在基底材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上。基底可能采用聚酰亞胺(PI)或聚酯(PET)等柔性材料,結(jié)合藍(lán)光激光器或微型光電元件,實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量。其創(chuàng)新點(diǎn)在于工業(yè)級(jí)精度與柔性材料的結(jié)合,以及針對(duì)復(fù)雜工業(yè)環(huán)境的耐用性設(shè)計(jì),使其傳感器能夠在惡劣條件下長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。
在應(yīng)用領(lǐng)域方面,Baumer柔性傳感器廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、汽車制造和包裝行業(yè)。其OXM輪廓傳感器采用指尖般輕盈小巧的設(shè)計(jì),適合安裝在狹窄空間內(nèi),用于工件殘缺檢測(cè)和表面形變測(cè)量。在汽車制造領(lǐng)域,Baumer的DLM系列力傳感器可用于電池生產(chǎn)過(guò)程中的壓力監(jiān)測(cè),確保產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。其PAC50電導(dǎo)率傳感器能夠耐受140°C的高溫,適用于食品和制藥行業(yè)的過(guò)程控制。
13、Fraba---工業(yè)安全監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的柔性傳感
德國(guó)Fraba集團(tuán),專注于工業(yè)自動(dòng)化傳感器和安全系統(tǒng)的研發(fā)與生產(chǎn),其柔性傳感器技術(shù)主要應(yīng)用于工業(yè)安全監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。Fraba的傳感器技術(shù)路線以壓阻式和電容式為主,結(jié)合耐高溫、抗腐蝕材料,實(shí)現(xiàn)工業(yè)環(huán)境下的柔性壓力和觸覺(jué)監(jiān)測(cè)。
Fraba傳感器的材料創(chuàng)新主要體現(xiàn)在耐高溫材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上。基底可能采用聚酰亞胺(PI)或硅橡膠等耐高溫材料,電極則可能使用銀納米線或?qū)щ娋酆衔锏炔牧稀F鋭?chuàng)新點(diǎn)在于工業(yè)級(jí)耐久性與柔性傳感功能的結(jié)合,以及針對(duì)工業(yè)安全場(chǎng)景的定制化設(shè)計(jì),使其傳感器能夠在復(fù)雜工業(yè)環(huán)境中長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。
在應(yīng)用領(lǐng)域方面,F(xiàn)raba柔性傳感器主要用于工業(yè)安全監(jiān)測(cè)、機(jī)器人碰撞檢測(cè)和物流分揀系統(tǒng)。其POSITAL品牌編碼器用于機(jī)器人軸位檢測(cè),VITECTOR的激光安全系統(tǒng)則用于工業(yè)設(shè)備防碰撞。在汽車制造領(lǐng)域,F(xiàn)raba傳感器可用于生產(chǎn)線上的安全監(jiān)控,確保工人安全和生產(chǎn)效率。雖然具體合作案例較少,但其技術(shù)已應(yīng)用于多個(gè)工業(yè)場(chǎng)景,為工業(yè)自動(dòng)化提供可靠的安全監(jiān)測(cè)解決方案。
全球柔性傳感器市場(chǎng)呈現(xiàn)出明顯的集中化趨勢(shì),前五大廠商(Novasentis、Tekscan、JDI、Baumer和Fraba)合計(jì)占據(jù)約40%以上的市場(chǎng)份額。從技術(shù)路線來(lái)看,電容式和壓阻式是目前主流技術(shù)路線,分別占據(jù)約54.6%和約30%的市場(chǎng)份額。離電式技術(shù)雖然市場(chǎng)份額較小,但在醫(yī)療和機(jī)器人領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。
從材料創(chuàng)新來(lái)看,柔性基底材料(如PI、PET、PDMS)和導(dǎo)電材料(如石墨烯、銀納米線、碳納米管)是柔性傳感器的核心組成部分。聚酰亞胺(PI)以其優(yōu)異的耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度,成為柔性傳感器基板的首選材料之一;而聚酯(PET)則因其成本低廉、加工性能好,廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類電子產(chǎn)品中。導(dǎo)電材料方面,石墨烯以其極薄的厚度、優(yōu)異的導(dǎo)電性和機(jī)械強(qiáng)度,成為柔性傳感器中極具潛力的導(dǎo)電材料。
從應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看,柔性傳感器主要應(yīng)用于醫(yī)療健康(如電子皮膚、健康監(jiān)測(cè)貼片)、智能穿戴(如智能手表、AR/VR設(shè)備)、機(jī)器人(如靈巧手、協(xié)作機(jī)器人)和工業(yè)自動(dòng)化(如生產(chǎn)線質(zhì)量檢測(cè))等領(lǐng)域。醫(yī)療健康領(lǐng)域是柔性傳感器最大的應(yīng)用市場(chǎng),占據(jù)約45%的市場(chǎng)份額;智能穿戴領(lǐng)域緊隨其后,占據(jù)約30%的市場(chǎng)份額 。隨著人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,機(jī)器人觸覺(jué)傳感市場(chǎng)有望在未來(lái)幾年實(shí)現(xiàn)高速增長(zhǎng),年復(fù)合增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)達(dá)17.9% 。
柔性傳感器作為電子皮膚和智能交互的核心技術(shù),正迅速改變醫(yī)療、機(jī)器人、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域的感知方式。全球14家主要柔性傳感器制造商各具特色,通過(guò)不同的技術(shù)路線和材料創(chuàng)新,滿足多樣化應(yīng)用場(chǎng)景的需求。
Tekscan的壓阻式技術(shù)路線在醫(yī)療和工業(yè)領(lǐng)域表現(xiàn)出色;JDI的靜電容量式技術(shù)路線將顯示與傳感器深度融合;Novasentis的觸覺(jué)反饋技術(shù)為AR/VR提供沉浸式體驗(yàn);Baumer和Fraba的工業(yè)級(jí)柔性傳感器為智能制造提供可靠支持;Canatu的碳納米管技術(shù)路線在透明性和靈敏度方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。