研报下载就选股票报告网
您好,欢迎来到股票分析报告网!登录   忘记密码   注册
>> 华泰证券-工业行业人形机器人系列:力敏电子皮肤-231214
上传日期:   2023/12/14 大小:   455KB
格式:   pdf  共5页 来源:   华泰证券
评级:   增持 作者:   倪正洋
行业名称:   电子
下载权限:   此报告为加密报告
力敏电子皮肤可分为压电式/压阻式/电容式等,各有优缺
  电子皮肤是一种柔性传感系统,可以感知压觉、湿度和温度,能被广泛应用于机器人、可穿戴设备和医疗领域。压力感知(力敏)为电子皮肤最重要的功能之一,力敏电子皮肤根据压力感知原理的不同,可分为压电式、压阻式、电容式等。压电式电子皮肤无需外部供电,对动态力响应快,但不适合测量静态力;压阻式电子皮肤制造成本低,功耗低,灵敏性高,但解耦较困难;电容式电子皮肤可测量微小动态力,能耗小,信号漂移小,响应重复性高,但易受寄生电容和环境电磁噪声影响。我们认为,力敏电子皮肤种类较多,各有优缺。
  压电式:基于电压变化,无需外部供电/动态响应快,但静态力测量困难
  压电式电子皮肤通过测量电压变化测量压力。压电材料在外力作用下,内部电子极化产生电压。常用的压电材料包括锆钛酸铅等无机材料和聚偏氟乙烯等高分子材料,将无机材料与有机高分子基体复合得到的压电材料,具备低模量和优良的生物相容性,在穿戴电子器件领域有较大优势。该类电子皮肤的优点是无需外部供电,且灵敏度高,对动态力响应时间可达到微秒级;缺点是内部电压脉冲只能反映压力的动态变化,不适用于测量静态稳恒压力。
  压阻式:基于电阻变化,制备简单成本低,但解耦较困难
  压阻式电子皮肤通过测量电阻变化来测量压力。在外力作用下,材料的外部结构或内部结构改变导致电阻变化。压阻式电子皮肤由绝缘的高分子弹性基体材料和对压力变化敏感的导电材料组成,常在导电材料表面引入微纳结构,来提高其检测性能。该类电子皮肤的优点是结构和制备流程简单,制造成本低,抗电磁干扰能力强,功耗低,响应快,灵敏性较好;缺点是测量过程中产生的热噪声会影响后续测量质量,同时由于无法辨别电阻变化是由压力变化还是弯曲造成,解耦较困难。
  电容式:基于电容变化,可应用于微小力检测,但制备成本较高
  电容式电子皮肤通过测量电容变化来测量压力。在外力作用下,平行板电容器的介电常数、电极距离和有效面积改变导致电容变化。电容式电子皮肤由电极和介电层组成,常用的介电层材料包括聚二甲基硅氧烷等,通过在介电层引入特殊的多孔微结构可以显著提升灵敏度和压力响应范围。电容式电子皮肤的优点是能够同时测量静态力和动态力,对于微小力测量敏感度高,能量消耗小,响应重复性高;缺点是易受寄生电容和环境电磁噪声的影响,且规模化制备成本较高。
  其他:离电式、摩擦电式等新型电子皮肤发展时间较短
  其他类型电子皮肤包含离电式和摩擦电式等,发展时间较短,应用范围较窄。离电式电子皮肤利用在弹性电解质-电子界面上形成双电层的超级电容特性来测量压力,该类电子皮肤具有电容式电子皮肤的优点,同时抗干扰性远高于传统电容式传感器,缺点是制备工艺复杂,实现低成本大规模制造较困难。摩擦电式电子皮肤压力传感器基于接触带电效应和静电效应来测量压力,其优点是成本低、制备流程简单和输出电压高,且无需外部电源供电,缺点是只能检测动态力。
  风险提示:电子皮肤性能不及预期、电子皮肤量产进度不及预期、传感材料性能不及预期等
 
Copyright © 2005 - 2021 Nxny.com All Rights Reserved 备案号:蜀ICP备15031742号-1