攻克物理交互壁垒：灵巧手触觉 / 力觉传感破局，芯片厂商补齐具身机器人操作短板

当前，具身机器人的瓶颈之一在于触觉和操作——这是与物理世界进行精确交互的关键技术之一，尤其体现在夹爪、灵巧手的动作准确性方面。从芯片厂商角度，灵巧手有哪些技术挑战？对于触觉/力觉等传感器，芯片厂商有哪些新产品推介？近日，EEPW电子产品世界记者采访了ADI、Robotiq、艾迈斯欧司朗、Molex莫仕、迈来芯（Melexis）公司，请它们介绍了相关动向。

1 灵巧手是感测密度和精度的极致体现

ADI提供整个感测系统的解决方案。公司中国区工业市场总监蔡振宇（Eric Cai）分析指出^[1]，灵巧手需要在极其有限的空间内，集成大量触觉、力觉和位置感测单元，以支持抓取、捏合、滑动等精细操作。 在这种结构中，体积、功耗和走线条件极其受限，同时触觉信号本身幅度极小、非线性强、个体差异大，对前端信号链的噪声性能和稳定性提出了极高要求。任何漂移或不一致，都可能导致抓取失败或操作不可靠。

ADI中国区工业市场总监 蔡振宇（Eric Cai）

灵巧手的本质挑战在于：如何在极小体积和低功耗条件下，实现稳定、可信、可重复的高分辨率触觉与力感知。

2 夹爪/灵巧手的挑战：耐用性及更高质量的数据

Robotiq公司是“夹爪+触觉 ”一体化方案厂商，亚太区区域总监 Wesley Chiang补充道^[2]，面对灵巧手在感测层面所面临的复杂工程挑战，要真正缩短客户从概念验证到产品落地的周期，关键在于降低系统设计门槛、提升开发效率，并在关键阶段提供贴近应用的支持。

这种解决方案的主要挑战在于规模数据采集下的耐用性。具身智能需要数百万次的数据采集循环，而多数实验室级别的传感器难以承受工业环境下的持续应力。Robotiq的核心突破在于，如何设计出既能大规模量产，又能保证传感器通过超过 200 万次循环测试的可靠产品（Robotiq 的夹爪设计寿命为 200 万～500 万次循环），确保硬件的耐用性超越训练数据集本身。 

Robotiq公司亚太区区域总监 Wesley Chiang

另外，“更多数据”向“更高质量数据”提升。在具身智能领域，人们往往本能地想用“更多数据”来解决问题，但更高效的路径其实是获得“更高质量的数据”。

3 ADI灵巧手的解决方案：从系统架构层面提出解决方案

为应对具身智能和人形机器人在复杂感知、高度集成与可靠运行方面的挑战，ADI 从系统架构层面提出了更加面向未来的机器人/灵巧手的整体解决方案，覆盖感知、通信、执行控制以及能源与电池管理等关键环节。

在精细操作这一关键能力上，ADI 以灵巧手为重点应用方向，推出了基于 T1S（E2B）架构的灵巧手整体解决方案。该方案通过 E2B 总线实现“数据与电源同线传输”，将指尖触觉、关节感测和电机控制节点高效连接起来。相比传统基于 CAN 等架构的分布式设计，大幅减少了线缆数量和系统复杂度，同时显著提升了带宽和确定性。在这一架构下，多模态指尖触觉传感器可以实现更高速度、更大数据载荷和确定性的感知数据传输，为灵巧手提供真实、连续、可重复的触觉反馈能力。这正是 T1S 灵巧手方案的核心价值所在。

在执行与控制层面，ADI 以 TMC6460 等高集成度电机控制产品为基础，提供与 T1S 架构高度匹配的参考设计，并配套完善的电源管理方案，用于手指、关节及末端执行器的高效、精准驱动。

4 Robotiq的耐用性及高质量数据解决方案

▪为了实现人形机器人、灵巧手的精确交互，Robotiq 通过一套集成了多模态传感器与夹爪的解决方案来应对，核心思路是提高每个数据采集回合中的信息密度。

多模态感知方面，Robotiq的TSF-85 触觉传感指尖能提供局部压力分布与滑动检测；而腕部力觉/力矩传感器量程达 ±300 N，可为精密装配、打磨等复杂任务提供了关键的力控信号。

自适应抓取方面，Robotiq 硬件支持平行抓取与包络抓取模式，并可对力、速度、位置进行精确控制，从而在感知与动作之间形成有效闭环。 

▪如何获得“更高质量的数据” 

    ○充分发挥多模态优势：近期研究《VTAM：面向复杂物理交互、超越VLA的视频-触觉-动作模型》表明，融合触觉数据的模型在接触密集型任务上，其表现可比纯视觉模型高出80%。

    ○尽早引入传感器：用户应将传感系统视为一种数据策略，而非事后的硬件补充。从项目之初就集成力觉与触觉感知，模型不仅收敛更快，在不同机器人形态之间的泛化能力也更强。

    ○实现技术栈标准化：与其用定制传感器“重新发明轮子”，团队更应采用经过验证的硬件，这些硬件已支持滑动检测、力控插拔等成熟应用场景，从而有效缩短从原型到量产的路径。 Robotiq的解决方案是提供了一套“全栈”生态系统，以消除集成中的种种障碍。

    ○即插即用的集成能力：Robotiq 的自适应夹爪与传感器设计用于提供干净、同步的数据流，使视觉-语言-动作模型 (VLA) 能够即时获取高质量的物理交互数据。

    ○在实际操作中，能够更有效地支持客户完成两项核心工作：一是在其自身系统内进行轨迹数据采集，二是进行数据管理。特别是在当前对精度、数据量以及系统集成要求不断提高的背景下，这方面的经验尤为关键。这些经验能帮助客户更高效地走完从原始数据采集到形成可用数据集的完整流程，从容应对日益复杂、数据量越来越大的应用需求。 

5 触觉传感器技术的突破

▪ 光学压力传感技术为灵巧手提供触觉反馈

在灵巧手触觉方面最大的技术瓶颈在于缺乏足够的灵敏度来感知外界压力。艾迈斯欧司朗提供光学压力传感（Optical Force Sensing）技术为灵巧手提供灵敏的触觉反馈，通过检测微小形变实现对压力与接近交互的感知。该公司高级市场经理Roc Wang（王树刚）指出^[3]，用户可借助光学压力传感技术实现全密封连续表面，同时提供精准的触觉反馈与情境感知型输入。

艾迈斯欧司朗 高级市场经理Roc Wang（王树刚）

●  印刷电子触摸箔可用于手指触觉传感器

Molex莫仕的印刷电子触摸箔支持触觉传感和人机交互。这些触摸箔可用作手指触觉传感器，从而实现超薄柔性传感器和灵敏的触摸感应。Molex莫仕人机界面 (HMI) 解决方案的阵容包括电容式开关、PEDOT 触摸箔和薄膜开关，可提供响应灵敏、经久耐用的界面。

据Molex莫仕消费与商业解决方案事业部新市场开发总监翁伟雄介绍^[4]，这些解决方案支持直观的控制和可定制的高性能设计，兼具可靠性和灵活性，从而提升响应速度、清晰度、耐用性和美观性。通过融合先进的触控技术和集成背光，它们能够实现更简洁的设计、更快的响应速度和更高的易用性，尤其适用于传统控制方式难以胜任的紧凑或柔性表面。

Molex莫仕 消费与商业解决方案事业部新市场开发总监 翁伟雄

●   即将推出灵巧手的真3D传感器模块

对于机器人领域的行业性挑战——灵巧手的“触觉感知”（sense-of-touch），迈来芯（Melexis）正致力于研发用于灵巧手的先进真3D传感器模块。据公司大中华区技术应用总监王俊介绍^[5]，即将推出的触觉指尖模块，是一个经过完整校准的传感器模块，可提供精确的 3D 力反馈，准确测量施加的法向力和剪切力，并将其转换为数字 3D 矢量，它旨在赋予机器人之手真正的“触感”。 

迈来芯（Melexis）大中华区技术应用总监 王俊

6 结语