光学压力触觉传感器让灵巧手学会“拿捏”

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2026年，全球机器人产业正经历从“能动”到“能感”的深层变革。

根据高工机器人产业研究所（GGII）测算，灵巧手触觉传感器单手配置一般在5套（指尖*5）-15套（指尖*5+指腹*9+掌心*1）之间，则2026年中国灵巧手触觉传感器预计出货量在21.06-63.18万套之间，配套4.21-12.64万手之间，随着灵巧手出货量增加，叠加触觉渗透率提升，2026-2030年复合增长率达74.61%。

在此大势下，全球领先的光电半导体企业也在纷纷入局。在CIOE 2026现场，艾迈斯欧司朗展示了搭载新一代OFS光学压力传感器的灵巧手装置Demo，直观展现了光学压力传感在高速采样、梯度力控、长期稳态信号、微型集成安装等方面的差异化能力，为工业灵巧手、柔性机械手的精细化作业提供了可靠、可量产的感知方案。

整套设备采用艾迈斯欧司朗AS7150模拟前端AFE搭配SFH7061一体化LED-PD光学前端解决方案，传感器可高度集成并嵌入灵巧手指尖狭小结构。依托碳纤维增强PLA材料3D打印指尖结构，传感器贴合精准、结构紧凑，能够实时捕捉五指抓取、按压、接触过程中的细微受力变化，并通过上位机实时展示精准力值数据，让机器人的“触觉”可视化、可量化。

据现场工作人员介绍，目前行业落地分为两种布局形态。一种是本次展示的标准单传感器指尖方案，可满足常规柔性抓取需求；同时已有合作客户实现了更精细化的小批量量产方案，采用指尖品字形三颗传感器布局，大幅提升指尖全域受力检测的均匀度与灵敏度，适配更高精度的装配、分拣、贴合工况。

在检测性能层面，艾迈斯欧司朗OFS光学压力传感器具备高灵敏度与响应速度。产品实测采样频率可达每秒1000赫兹，轻微触碰、微小形变均可快速响应，检测反馈及时、无滞后。在实际力度表现上，传感器可精准识别1N、2N的轻微接触力，Demo设备预设4N动作阈值，只有夹持力度超过阈值才会触发执行动作，最大可检测十余牛的压力区间。这种梯度式力控能力，让灵巧手可以精准区分“轻触、贴合、夹紧、稳固抓取”等不同状态，适配鸡蛋、玻璃杯、精密小件等易损对象的柔性抓取，同时也能满足人机交互场景下的力度适配需求。

相较于传统触控方案，OFS光学压力传感器最大的升级在于从“有无接触”升级为“量化压力与形变深度”。传统触摸传感仅能判断机械手是否接触物体，无法识别接触力度、按压深度，导致灵巧手只能完成简单抓取动作，无法自主控力，极易出现夹碎、滑脱、受力不均等问题。而艾迈斯欧司朗光学压力传感器可以实时输出精准压力值与形变量，让机器人真正实现“知道自己用多大的力抓取”，是柔性智能抓取的核心基础。

针对行业普遍使用的压电陶瓷、电阻式压力传感方案，艾迈斯欧司朗也展示了关键性能差异，核心优势集中在长期信号稳定性。目前主流压电方案虽然可以实现瞬间压力反馈，但存在天然短板：设备持续握持、夹持15秒、1分钟甚至更久之后，器件表面电荷会逐步衰减，导致采样信号慢慢畸变、偏移，甚至完全丢失信号。对于需要长时间保压、持续夹持工件的工业场景，瞬时传感方案很难满足稳定作业要求。

而艾迈斯欧司朗OFS光学压力传感器采用光学形变检测原理，工作逻辑是，只要机械手指尖的受力形变保持存在，传感器就会持续输出稳定、无漂移的压力数据，全程不会出现信号衰减。

同时，该单颗芯片具备复合型检测能力，可根据被测材质实现多模式感知。针对不透光反射材质，可精准检测微米级形变与压力变化，最低可识别约1μm形变、0.05N的极轻微受力，一张薄纸拂过指尖都可被检测；针对透光材质，产品可实现20厘米以内的近距离接近传感，提前感知障碍物与工件位置，辅助机械手完成前置避障、精准对位，实现“先感知、再接触、再控力”的作业逻辑。

在产品量产与层级布局上，艾迈斯欧司朗针对工业机器人、自动化设备搭建了完善的产品体系。其中工业级、消费级应用方案已于今年3月正式量产，采用高性价比三通道分离式方案，可同时支持多组PD-LED协同工作，在保证机器人力控精度的同时优化整体成本，适合灵巧手、智能设备的规模化落地。车规级AS7100高度集成光学压力传感器则将于今年10月正式量产，芯片内部集成发光单元、六路PD与ADC，通过严苛车规认证，可靠性更高，可适配严苛工况下的长期稳定运行。