新研發新型軟感測器的「機器人皮膚」復健材料賽道市場規模超百億

近日不列顛哥倫比亞大學（以下簡稱UBC）和本田研究人員共同打造的「機器人皮膚」問世，由智慧新型軟感測器打造，具備高度靈敏和可拉伸特性。這項最新研究將為機器人和復健醫療（義肢）市場帶來廣泛的應用前景。

新型軟感測器的研發可以讓機器人肢體或義肢具備可調節特性，並透過感測器即時回饋觸控力度，幫助機器人完成更複雜的手部操作。例如從桌子上拿起一顆雞蛋而不至於捏碎它。研究人員表示，透過新型軟感測器打造的「機器人皮膚」就像人類皮膚一樣，具備觸覺特性柔軟且靈敏，相比目前市場上的無功能感知的替代義肢，更有推廣價值。

UBC團隊負責人Mirza Saquib Sarwar 博士表示：「我們的感測器可以感知多種類型的力，使義肢或機械手臂能夠靈活且精確地響應觸覺刺激。例如，我們的機械手臂可以輕鬆握住雞蛋或裝有水的紙杯，確保他們不會碎掉和掉落。」據悉，Mirza Saquib Sarwar此前在UBC 應用科學學院從事電氣和計算機工程工作，在攻讀博士學位期間設計了這款新型軟傳感器。

▍「機器人皮膚」最大的困難是賦予機器人觸覺感知能力

#從已發表的研究畫面可以看到，這種感測器主要由矽膠構成，而矽膠又廣泛地應用於好萊塢電影的皮膚特效。團隊將「機器人皮膚」設計成具備彎曲和褶皺的功能，從視覺上更接近人類的皮膚。

UBC先進材料和製程工程實驗室(AMPEL) 負責人、電氣和電腦工程教授John Madden 博士說：「我們使用的感測器採用弱電場來感知物體，類似於我們使用平板電腦的觸控螢幕效果，但又與觸控螢幕不同，因為我們的感測器非常柔軟，能夠對介入的力進行有效的分析與​​感知，從而能夠更加精準地對力度進行操控。」

這項最新的研究技術是由UBC團隊與本田研究所Frontier Robotics合作開發的，本田是最早開始研究人形機器人的公司，旗下開發了著名的ASIMO機器人，此外還開發了康復外骨骼機器人和本田阿凡達機器人。

▍這種新型軟感測器具備很強的實用且可拓展性

與其他造價高昂的感測器不同，UBC團隊研發的新型軟感測器製造起來非常簡單，而且成本並不高，因此很容易將它進行批量化生產。

Mirza Saquib Sarwar博士指出：「新型軟感測器打造的機器人皮膚，具備更真實的觸摸感知能力，但我們也要更清楚一點，那就是人類皮膚手指上的感應細胞要比我們的技術強百倍，因此，人類的手臂進行更複雜的操作，例如點燃火柴而不燒傷自己的手指，縫補衣服而不會讓針頭刺進手指，這些都是目前軟感測器要努力解決的方向。相信隨著人工智慧的到來，有望彌補感測器在認證這一領域的短板。」

▍大規模量產後可望撬動百億義肢市場規模

根據貝哲斯顧問機構顯示，2022年全球膝上義肢市場規模達94.47億元，2028年市場規模將達到143.22億元，年度複合成長率預估為7.18%。而智研諮詢則對中國義肢市場進行詳細統計，數據顯示去年我國義肢市場規模約35.16億元，上肢產品主要以低附加價值的裝飾性義肢為主，市場規模僅5.11億元左右。

機器人大廳認為，UBC團隊新型軟感測器如果能在未來5年實現醫療器材註冊並大規模量產，未來將有可能切入百億復健材料賽道，讓病患擁有更好的行動能力，回歸正常生活。

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