工信部印发的《人形机器人创新发展指导意见》给出了三类优先应用方向：特种领域、制造业典型场景、民生及重点行业。按目前人形机器人已经投入使用的情况，以及经济性考虑，人形机器人最初可能渗透到安保和仓储物流行业，并且首先在欧美等高人力成本国家应用。

人形机器人中应用的原材料包括金属材料（如铝合金、钛合金）、塑料、碳纤维等，用于构建机器人外壳和内部结构的材料。

人形机器人使用了多种金属材料，主要包括钕铁硼磁材、工装刀具（如铜镀层丝、硬质合金）、钢材、以及轻量化材料如镁合金、铝合金等。这些金属材料在人形机器人的制造中发挥着重要作用。工信部发布《人形机器人创新发展指导意见》，明确提出“突破轻量化材料及精密制造工艺”的目标，并将铝合金精密成型技术列入重点攻关清单；将“钛合金精密成形技术”列为十大攻关工程，并明确要求到2027年实现3D打印钛关节成本下降50%。2024年11月，上海市设立20亿元专项基金，支持人形机器人核心材料（含高性能铝材）的研发及产业化。2025年1月，哈尔滨工业大学与中铝研究院联合开发的“仿生蜂窝铝结构”通过验证，该结构可使机器人躯干减重30%的同时提升抗弯刚度40%，相关成果已进入专利产业化阶段。

钛合金的密度仅为钢的60%，且具备优异的耐腐蚀性和生物相容性。目前应用场景从航天航空拓展到到人形机器人仿生关节，这种“太空金属”正在地面机器人领域开辟第二增长点。在人形机器人中，其已应用至仿生关节系统、承力骨架结构、精密传感组件三大核心场景。特斯拉Optimus Gen3的髋、膝关节采用Ti-6Al-4V合金齿轮组，配合3D打印镂空结构，使单个关节组件重量降低40%的同时，抗疲劳寿命提升至传统不锈钢的3倍。国内企业西部超导（688122）研发的医用级钛合金已通过优必选Walker X的200万次循环测试。波士顿动力Atlas V11的嵴柱支撑架采用网状钛合金框架，在保持25kg负载能力下，将整体刚性提升18%。宝钛股份（600456）与哈尔滨工业大学联合开发的梯度多孔钛合金材料，可将能量吸收效率提高32%，已进入智元机器人样机验证阶段。

德国Festo仿生手的触觉传感器外壳采用0.1mm厚钛箔封装，在保证电磁屏蔽性能的前提下，厚度较铝合金方案减少30%。中科院沈阳自动化所研制的钛基柔性压力传感器阵列，分辨率达到5μm，已应用于小米CyberOne的指尖触觉模块。

PEEK 是一种特种工程塑料。具有优异的耐热性,其热变形温度为 160°C；热稳定性良好,在空气中 420°C

情况下 2 小时失重仅为 2%,500°C时为 2.5%,500°C时才产生显著的热失重,PEEK 的长期使用温度约为 200°C,在此温度下,仍可保持较高的拉伸强度和弯曲模量;有优异的长期耐蠕变性和耐疲劳性能;不溶于所有普通溶剂,不会被水解,在蒸汽或高压水中使用 1000 小时,性能无明显下降。

机器人灵巧手传动方式主要包括传统连杆、齿轮传动、腱绳传动，对于灵巧手抓取能力影响显著。机械传动直接影响到灵巧手的抓取稳定性、灵活性及产业化成本。连杆、齿轮等传动方式更为直接，但对空间、设计的要求较高；腱绳传动对于空间狭小、传动精密的灵巧手空间设计较为友好，腱绳传动已成为人形机器人灵巧手的主流传动方式，关键在于腱绳材料的选择。腱绳传动的机理是起到“肌腱”的作用，使用类似人类手指的腱和绳索结构，通过拉动或放松绳索来驱动手指的关节运动。

在人形机器人的灵巧手系统中，UHMW - PE 纤维是腱绳的理想材料。作为力的传递媒介,腱绳的选取对于仿人机械手的抓取至关重要,必须选取力学性能良好的材料作为机械手的腱绳。腱绳材料对于高模量、高强度、低摩擦的需求较高,主要有钢丝绳和高分子纤维两大类材料符合要求。

UHMWPE 纤维产业链：

UHMWPE 纤维是世界上比强度和比模量最高的纤维，同时具备“高强度”与“低密度”性能；是分子量150 万以上的无支链的线性聚乙烯，与碳纤维、芳纶合称为“世界三大高科技纤维”。UHMWPE 分子链结构柔性极好，具有高度的对称性和规整性，高倍拉伸时分子链沿拉伸方向发生高度取向和结晶，具有低密度、抗切割、耐腐蚀、耐磨损等其他优异性能。UHMWPE 纤维通过制造无纬布、包覆纱、复合纱、绳网、纺织面料等，进一步广泛应用于军事装备（超占比 38%）、海洋产业（超占比 30%）、安全防护、纺织、体育器材、医疗、建筑等诸多领域。

电子皮肤的核心功能是测量与外界接触时的触觉信息，包括多种模态的感知,如压力、应变、温度、剪切、弯曲、振动和滑移等信息。电子皮肤的材料需要具备足够的柔韧性和伸缩性，不仅能够传导电信号,还要能够承受频繁的拉伸和弯曲且不损失其功能,保持传感器的灵敏度和稳定性。

作为广泛应用于人机交互、生物医疗设备、生命体征监测等领域,电子皮肤在尽可能满足人体皮肤相仿的结构和功能后,还需具备可自愈性、可伸缩性、集成性以及部分自供电性。

常见的电子皮肤主要由柔性基体和导电填料两部分组成。选取合适的柔性基体,可赋予电子皮肤基本的柔韧性;其次将导电填料和柔性基体复合,可在保障电子皮肤柔性的基础上,提供电子皮肤优异的电传感性能。

福莱新材前瞻性布局柔性传感器,目前已研发柔性电子皮肤第二代产品，并采用了创新的柔性薄膜制备工艺。公司第二代产品结合独特的结构和形状设计，能贴合各种复杂曲面，实现触觉感知覆盖，无论是机器人灵巧手的指尖、指腹，还是手心、手背等不同曲率的表面，做到触觉感知的“零死角”；能够同时检测X、Y、Z三个方向的力矢量，除了能感知传统的垂直按压力以外，还能感知其他方向的力。

慧感智能已迭代开发多款机器人柔性电子皮肤，发布了FlexiSense 01柔性电子皮肤与FlexiSkin 01柔性电子皮肤两款核心产品，未来将重点在工业机器人、特种机器人、服务机器人等具有手臂结构的人形机器人领域落地应用和探索。

电子皮肤未来的发展方向应是集成更多种传感数据，例如温度、湿度等，这样会使电子皮肤的数据更加精确，将朝着柔性化、弹性化、可拉伸性、轻量化和多功能化等方向发展。