机器人可以说是目前最炙手可热的话题，人形机器人和通用人工智能可以说是未来科技行业的制高点，也就在今年10月，工业和信息化部印发《人形机器人创新发展指导意见》，将人形机器人
机器人可以说是目前最炙手可热的话题，人形机器人和通用人工智能可以说是未来科技行业的制高点，也就在今年10月，工业和信息化部印发《人形机器人创新发展指导意见》，将人形机器人定位为“集成人工智能、高端制造、新材料等先进技术，有望成为继计算机、智能手机、新能源汽车后的颠覆性产品，将深刻变革人类生产生活方式，重塑全球产业发展格局”。
“本文为《ASPENCORE_ChinaFabless_70家国产传感器厂商调查统计报告》单独分析新型传感器篇，主要是讲述了未来可以应用在人形机器人领域，包括新型的AI视觉，类肤触觉和可折叠的新型传感器。”
颠覆性的产品向来都是会带来新的技术革命，人形机器人伴随着本体技术的不断发展，以及通用性人工智能和传感器技术的迭代，目前已经从幕后的小范围实验室走到了商业化普及的前台。终端产品的应用和相关技术的发展向来都是相辅相成的，像是最新的AI视觉、类皮肤传感器和应变传感器都是新兴传感器的变种发展。
机器人的“眼睛”----事件视觉传感器
（图片来源：Prophesee公司）
Prophesee开创性的将事件视觉技术平台的应用范围拓展至快速增长的边缘市场领域，像是虚拟现实/增强现实（VR/AR）设备、安全和监控/检测系统等领域都是潜在的领域。但是小编认为这类视觉传感器更广阔的前景应该是人形机器人的视觉领域，因为传统图像传感器根据自身设定帧率来捕捉光线并且记录感光数据，而想要做一个拥有视觉感知机能的机器人，就需要对你想看的对象做出识别。举个最简单的例子，我们在玩射击枪战类游戏时，尤其是在和对方激烈交火时，注意力往往都会被画面中动态的东西所吸引，大脑自动的把背景忽视了一样，视野里物体动作的感知然后再大脑进行判断并控制手部的动作，进而达成游戏的胜利任务，背后其实就隐含着一套逻辑算法流程。
（图片来源：Sony公司-基于事件的视觉传感器（EVS）技术）
"而这种基于事件的视觉传感器（以下简称EVS）模拟了人类视神经。完全不同于传统的基于帧的图像传感器，EVS只会将有亮度变化的部分捕捉为轨迹，因此没有帧的概念，也就是不会将感知到的静态对象识别为图像，其特点是即使高速移动的物体也能实时监测。"
（图片来源：Sony公司-基于事件的视觉传感器（EVS）技术）
机器人的“手掌”----触觉传感器
触觉是人类社会最不起眼但也是最常用的感觉，像是我们每天都离不开的手机，触摸屏幕、指纹打卡等都是一种按压式的触觉。要想打造完美的人形机器人让其拥有触觉想必是必不可少的，那就在最近加拿大不列颠哥伦比亚大学与（University of British Columbia）和日本本田技术研究院（Honda R&D Co., Ltd）的研究人员组成的团队在Scientific Reports期刊上发表了题为《Touch, press and stroke: a soft capacitive sensor skin》的论文，论文提出了一种新型的柔软且可拉伸的电容式传感器。
（图源：《Touch, press and stroke: a soft capacitive sensor skin》）
这种传感器通过电容量和电极之间的差异来获取法向力和剪切力，其结构是在一个柔软平坦平面的上方构造四个垂直电极，与下面的电极重叠，当受到外力时传感器能够感知并且区分传感器的压力和剪切力。如下图也揭示了不同按压力度和不同角度时传感器的感情情况，当一个不平坦的表面接触并按压传感器时，也就意味着四个电极受到的各个方向的力也不相同，就好像人手在触摸到粗糙的乒乓球拍时会感受到凹凸的颗粒感。论文中还提到这种新型的传感器成本低廉，能够大面积的制造扩展成传感器阵列，形成类似的皮肤传感器。
（图源：《Touch, press and stroke: a soft capacitive sensor skin》）
机器人的“皮肤”----折纸传感器
说起皮肤那向来都是光滑有触感的，那么人形机器人也不例外，美国宾汉姆顿大学Jeffrey M. Mativetsky教授团队以纸为基底，通过浸渍聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT/PSS）溶液实现了大面积低成本的柔性可折叠传感器，该传感器拥有普通纸张的多微孔结构，可以在压力的刺激下通过层间接触面积的变化调节器件导电电流，从而实现外界应力刺激的捕捉与反馈。
（图源：ACS Appl. Mater. Interfaces）
值得注意的是，该类型传感器有着极强的柔韧性，可以通过多次折叠变身成为高性能传感器件，从论文给出的数据可以看出，经过三次折叠后，开关导通、关闭所需的电流呈现出不同的幅值。这种优异的力-电性能刚好类似人类的皮肤，我们都知道不同位置的皮肤对于刺激的感触不一样，这是由于神经分布的不同，那要是我们想打造一个人形机器人，自然全身上下的皮肤通过不同的层叠实现了类似于神经分布的方式，那么其内部的线路控制几乎减少了一半之多。
（图源：ACS Appl. Mater. Interfaces）
论文还给大家展示了大面积制备的折纸传感器，用一个金属器件压在上方，就像一个人把重物放在胸前或者肚皮上，所能感受到的形状和压力。
（图源：ACS Appl. Mater. Interfaces）
随着技术的不断革新演变，越来越多的传感器正在从实验室向着商业化走来，人形机器人以前可以说是存在于科幻小说和电影里的，但是现在在成本低性能好的传感器加持下，实现的脚步越来越快。
编辑：我的果果超可爱
[参考资料]：
基于事件的视觉传感器（EVS）技术--Sony
Touch, press and stroke: a soft capacitive sensor skin--Nature
Paper-Based Mechanical Sensors Enabled by Folding and Stacking----ACS Publications
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