东方财富证券研究报告显示，在五类电子皮肤技术路线中，压阻式柔性压力传感器凭借相对简单的工艺、较低的成本以及良好的负载能力和鲁棒性，成为当前人形机器人电子皮肤的主流技术路线。压阻式传感器将外部压力变化转换为电阻信号变化，已广泛应用于特斯拉Optimus Gen2、智元机器人、小鹏PX5等主流人形机器人的灵巧手部位，有望率先实现大规模放量。
压阻式传感器工作原理与核心优势
压阻式触觉传感器基于压阻效应——材料的电导率在机械应力作用下发生变化，压力与电阻呈线性相关关系。传感功能材料需要具有压阻效应，通常使用弹性、导电的材料如表面涂有导电材料的薄膜或弹性聚合物，将施加的压力变化转换成电阻信号的变化。
相比其他技术路线，压阻式传感器具备三重核心优势。第一，负载能力强、鲁棒性好，能够承受机器人手部抓取和足底行走过程中的反复冲击。第二，电信号测量便捷，信号采集和处理电路相对简单，有利于系统集成。第三，制造工艺成熟，柔性传感器的制造过程通常比MEMS传感器更为简单，大规模生产时成本效益高。这些优势使压阻式路线在商业化推广中具备显著的先发优势。
从材料到器件：压阻式传感器的技术升级
压阻式柔性传感器的性能提升依赖于材料体系的持续创新。在导电活性材料方面，碳纳米管是由石墨烯卷曲形成的一维碳基纳米材料，无结构缺陷的碳纳米管电子迁移率高达10000cm²/V/s，可作为高性能柔性压力传感器的活性材料。石墨烯的载流子迁移率约为20000cm²/V/s，是构建柔性电子应变传感器最为理想的活性材料之一。
为拓展传感器在大应变下的性能边界，产业界将弹性体（PDMS、海绵、多孔材料）与导电材料（碳纳米管、石墨烯、碳黑、导电聚合物、金属纳米粒子、金属纳米线）有机复合，制备出兼具优异导电性能和高各向异性的弹性体复合活性材料。柔性基底方面，弹性薄膜基体、水凝胶基体、3D海绵基体的选择直接影响传感器的灵敏度、响应速度和耐久性。从材料创新到器件集成的全链条技术突破，正在持续提升压阻式传感器的综合性能。
应用场景从手部向全身拓展
压阻式柔性传感器在机器人领域的应用正从核心部位向全身体表延伸。灵巧手是目前最成熟的应用场景，特斯拉Optimus Gen2五根手指末端各安装一块像素分辨率12×8的电子皮肤传感器，在抓取鸡蛋过程中通过图像明暗变化实现力反馈控制。智元机器人灵巧手自由度升级为19个，引入MEMS触觉和视触觉多传感融合。小鹏PX5灵巧手具备11个自由度，集成力传感器、触觉传感器和编码器。
未来压阻式传感器的应用将扩展至手臂、足底、躯干和脸部等部位。手臂传感器监测运动状态和力量分布，足底传感器感知地面情况辅助平衡控制，躯干传感器感知姿势和负载分布，脸部传感器增强情感交互能力。从市场空间看，压阻式路线有望率先受益于电子皮肤的全面渗透。柔性压力传感器在汽车轮胎压力监测、可穿戴医疗设备、消费电子等领域也有广泛应用。据Verified Market Reports预测，2033年全球柔性压力传感器市场规模有望达68亿美元，2025-2033年CAGR达12.1%。
压阻式柔性传感器在人形机器人各部位应用| 应用部位 | 核心功能 | 技术需求 |
|---|
| 灵巧手（指尖、指腹） | 精确感知抓取力度、触感、物体形状 | 高分辨率、快速响应 |
| 手臂 | 监测运动状态、力量分布、负载 | 大面积覆盖、柔韧性 |
| 脚部 | 感知地面情况、压力变化、辅助平衡 | 耐久性、抗冲击 |
| 躯干 | 感知姿势、负载分布、防止失衡 | 大面积、稳定性 |
| 脸部 | 感知接近或接触、提升情感交互 | 高灵敏度、轻薄 |
