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“電子皮膚”誕生記 從“艱難出生”到“跨界新星”
2025-06-19 12:03:14 來源:央視新聞客戶端 編輯:
最近幾年,隨著人形機器人產業快速發展,能讓機器人擁有“觸覺”的“電子皮膚”產業發展也進入快車道。在湖北武漢,一家生產“電子皮膚”的企業,在發展中實現了從追趕到領跑的逆襲之路。他們是怎么做到的?

總臺央視記者 高媛:我嘗試拿起一塊又滑又軟的豆腐 ,但都會把豆腐捏破,而這只靈巧手不僅可以拿起豆腐,豆腐上幾乎不留痕跡。

武漢華威科智能技術有限公司產品總監 丁小天:靈巧手搭載的電子皮膚,一平方厘米里面集成了近100個觸覺點,通過壓力的控制,使豆腐不會被抓碎。

“電子皮膚”能感受壓力、溫度等各種外界變化,讓人形機器人擁有了“觸覺”。 企業負責人告訴記者,如今市場需求激增,他們的產品供不應求。但在3年前,這還是門“虧本買賣”。

武漢華威科智能技術有限公司首席執行官 朱曉輝:當時一個客戶提出來,他們想實現機器人交互過程的觸覺傳感器,給了50萬,后來事實證明虧得一塌糊涂,投入很大。

企業科研負責人告訴記者,原以為兩個月時間、50萬元就能搞出來,沒想到這卻是一條“沒人走過的路”。“無材料、無裝備、無標準”,這是他們面臨的最大困境。5個人的研發團隊擴展到50人,專業從柔性傳感,擴展到材料、工藝等各個領域。客戶投的50萬元,遠遠不能覆蓋研發成本,企業自己又投入200萬元,兩年時間夜以繼日,終于“磕”出了既靈敏又耐用的“電子皮膚”。但就是這個冒著虧損風險“死磕”出來的樣品,為企業打開了新的空間。

武漢華威科智能技術有限公司產品總監 丁小天:最開始的一代,只能感覺到10克重量的砝碼,最新的一代已經能夠感覺到1克的重量了,并且能夠通過100萬次的按壓測試。

眼下,企業還在向著更難的技術挑戰。

夜已經深了,丁小天卻迎來了一位特殊的同事——華中科技大學教授李敏。

丁小天告訴記者,他們的團隊是個“混編隊伍”。遇到行業前沿問題時,團隊經常全網查論文,尋找領域內的專家,就這樣,大學教授和學生也加入了他們的研發。在企業里,有半層樓都是專為學者設立的辦公室和實驗室。李敏桌上的這個課題,就來自和企業共同研發時遇到的技術難點。

華中科技大學機械科學與工程學院教授 李敏:以前不管是發了文章,還是發了專利,發完之后其實就很少用,我們希望我們做的東西能夠真正地運用到產業界里面去。我們這種新的產學研的模式,能夠幫我們了解到整個客戶的需求和產業的痛點,這樣的話就更能夠使我們的工作服務到整個業界。  從樣品到產品電子皮膚“打印機”成關鍵

用了兩年,這塊能讓機器人捏起豆腐的“電子皮膚”終于闖過技術關。這時團隊要面對一個更棘手的問題——如何讓一片需要兩年打磨的“樣品”,變成能夠量產的“產品”?

隨著行業需求的爆發,“電子皮膚”的訂單從每年兩百套增長到每月兩百套。如何讓實驗室里的樣品,快速轉化為生產線上的產品?

秘訣是車間里這一臺臺“打印機”。記者看到,精密的“電子皮膚”竟然是被“打印”出來的,一卷空白材料進入設備,出來時已變成一卷布滿傳感器陣列的“電子皮膚”。

武漢華威科智能技術有限公司首席執行官 朱曉輝:我們現在采取的工藝叫卷到卷的全印刷來生產電子皮膚。

一臺臺電子皮膚“打印機”的背后,是一個從追趕到引領的故事。這個以生產柔性射頻電子標簽起家的企業,曾經花了10年攻克這種裝備的生產技術。

2013年,企業自主制造出了能夠貼裝的卷對卷裝備。2024年,新產品“電子皮膚”遇到量產難題后,企業讓原本只能“貼裝”的裝備實現了“連續印刷”功能,在全球率先用“連續打印”的方式生產“電子皮膚”。而此時,國際上還很少有類似的生產方式。企業負責人介紹,他們還專門研制了系列化的電子墨水材料。

沒有“墨水”,自己研發,沒有標準,自己制定。如今,企業已經擁有知識產權100余項,參與8項行業標準制定。記者發現,在企業辦公室的玻璃上,寫滿了他們的想法和討論,這支團隊,用“敢想敢干”的精神把一個想法變成了量產現實。  機器人指尖到風機葉片電子皮膚跨界破局

在調研中記者了解到,這塊用在機器人指尖的電子皮膚,竟然還用在了風機葉片上。這場跨界合作的背后有怎樣的故事?

帶著好奇,記者跟著企業的工程師來到了湖北黃龍山風電場。記者看到,企業生產的“電子皮膚”貼在了風機外側,用來檢測覆冰情況。

中國三峽武漢科創園工業控制系統科技創新中心工程師 何立夫:傳感器直接貼到葉片的表面,就能夠檢測到上面的冰厚度的變化,這樣就能夠指導現場的運維人員,及時啟動風機,減少覆冰停機時長,減少發電量的損失。

覆冰,一直是風機運營的痛點。冰層會導致發電效率降低,人工巡檢則存在危險。而高靈敏度且柔韌耐磨的 “電子皮膚”,既能緊密貼合風機曲面,又能實時精準檢測覆冰狀態。企業發現這一應用場景后,與黃龍山風電場迅速達成合作,如今,這款電子皮膚正陸續應用于更多風機。

更廣闊的應用場景,其實來源于企業“研究未來”的成本之困。企業負責人朱曉輝告訴記者,“電子皮膚”仍是一個新興的領域,目前在人形機器人上的需求遠遠不能覆蓋研發的支出。為此,企業在研發出新產品后,沒有局限在機器人領域,而是主動跨界,尋找成熟的落地場景。如今,企業的“電子皮膚”還被用在汽車產線和醫療領域,讓研發投入通過多場景變現形成良性循環。

武漢華威科智能技術有限公司首席執行官 朱曉輝:從一個產業化的角度來講,當前還是剛剛開始,但是我們把創新的技術跟風電結合、跟汽車結合,我們可以實現迅速放量。這樣能夠把技術進一步催熟,同時產生的經濟效益反哺到研發,可以實現良性循環。

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