华龙证券研究报告系统梳理了柔性压力传感器的技术分类。柔性压力传感器是电子皮肤最基本和最重要的功能之一，用于感知机器人与环境或物体的接触力。根据活性功能层传感原理，压力电子皮肤可分为压阻型、压容型、压电型、摩擦电型四类。其中压阻式结构相对简单、制造成本较低，是目前应用的主流方案之一。人类皮肤能够同时感知多种刺激，电子皮肤的发展趋势是集成多种传感器单元或开发能够响应多种刺激的复合传感器，实现多模态感知。
四类压力传感器技术路线对比
压阻式：利用压阻效应——材料的电阻率或几何形状随所受机械应力或应变的变化而改变。当外部压力作用于传感器时，导电通路发生变化引起电阻值改变。优点是结构相对简单、制造成本较低、易于大面积集成、灵敏度可调范围较宽。缺点包括可能存在非线性响应、迟滞效应、信号漂移、对温度敏感等问题。是当前应用最广泛的方案。
电容式：基于平行板电容器原理（C=ε₀εᵣA/d）。施加压力时，介电层厚度（d）或电极有效面积（A）发生变化导致电容值改变。优点是灵敏度高、响应速度快、功耗低、受温度影响较小、线性度相对较好。缺点是易受电磁干扰、需有效屏蔽措施、电路设计相对复杂。
压电式：利用压电效应——某些材料在机械应力下内部产生电偶极矩，表面出现电荷，产生电压或电流信号。优点是响应速度快、对动态压力和振动非常敏感、具有自供能潜力。缺点是对静态或缓慢变化的压力响应较差、输出信号可能较弱、需精密放大电路。
摩擦电式：两种不同材料接触分离或相对滑动时表面产生相反静电荷，电荷积累和流动产生电压或电流信号。优点是具有高灵敏度、结构简单、材料选择广泛、成本低、自供能潜力。缺点是静态场景下信号漂移严重、不适合静态测量、循环稳定性较差。
主流技术路线——压阻式为什么是当前最优解
综合考虑性能、成本和工艺成熟度，压阻式传感器在当前阶段最具产业化优势。其核心价值在于：结构简单意味着良率可控，易于大面积集成意味着可覆盖机器人全身应用场景，灵敏度可调范围宽意味着可适应从轻触到重压的不同需求。
据福莱新材公告，其第二代触觉传感器采用压阻式技术路线，制备工艺基于传统涂布方式，目标成本500元/片，量产良率65%（国际水平95%）。虽然良率与国际领先水平仍有差距，但压阻式路线的成本优势使其在商业化推广中具备显著竞争力。对比之下，压电式对静态压力响应差、摩擦电式静态漂移严重，均不适合大规模人形机器人应用场景。
多模态感知——电子皮肤的未来方向
人类皮肤能够同时感知压力、温度、湿度、纹理等多种刺激。因此，电子皮肤的发展趋势是集成多种传感器单元，或开发能够响应多种刺激的复合传感器，实现多模态感知。
物理信号感知采用应变传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器等；化学信号感知采用非侵入性/微侵入性的可穿戴和柔性化学传感器（汗液、乳酸、血糖等）；电生理信号传感器采用薄的、适形的和生物兼容的表皮电极，减少皮肤电极接触阻抗（脑电、心电和肌电等）。广义电子皮肤正从单一压力感知向集成物理、化学、电生理信号的全方位感知系统演进。福莱新材第二代产品已集成压力、温度、接近觉和剪切力多模态感知，支持机器人触觉反馈和信号采集，代表了行业的技术方向。
四种柔性压力传感器技术路线对比| 技术路线 | 核心原理 | 主要优势 | 主要劣势 | 适用场景 |
|---|
| 压阻式 | 电阻率随应力变化 | 结构简单、成本低、易集成 | 非线性、温漂、迟滞 | 大面积压力分布测量 |
| 电容式 | 电容随间距/面积变化 | 灵敏度高、功耗低 | 易受电磁干扰 | 高精度压力测量 |
| 压电式 | 机械应力产生电荷 | 响应快、自供能 | 对静态压力不敏感 | 动态压力/振动检测 |
| 摩擦电式 | 接触分离产生静电荷 | 灵敏度高、成本低 | 静态漂移严重 | 动态接触检测 |
