突破行業"不可能三角"，儲能等復雜工況批量交付, 悟通感控離電薄膜技術量產裝機落地
據報道，柔性觸覺感知科技公司“悟通感控”近日完成數千萬元系列融資：Pre-A輪由尚勢資本領投、水木創投跟投；Pre-A+輪由廣發基金瑞元資本領投。該公司天使輪于2023年底完成，由水木創投領投，全球健康產業創新中心（GHIC）、北京市醫療機器人產業創新中心（IMC）等機構跟投。
在具身智能領域，機器人手部的柔性觸覺感知，是實現其與物理世界高效互動的關鍵之一。這不僅是為了模仿人類的靈巧操作，更影響著機器人在復雜環境中的適應性和智能化水平。
試想一下，如果機器人既能輕柔地拿起一枚生雞蛋而不捏碎，又能穩穩地抓起沉重的扳手進行精細化維修，那就離不開高精度的“電子皮膚”——觸覺傳感器。在傳統技術路線下，傳感器性能存在一個“不可能三角”：感知微小變化的靈敏度、長期可靠工作的穩定性、適應不同力度的寬量程，三者間難以兼得。
但是，當具身智能進入商業化階段，機器人觸覺感知面臨的核心挑戰，已從實驗室的“三角”參數平衡，延伸至裝機后的長期可靠性。悟通感控創始人兼CEO陳立洋表示：“客戶更關注裝機后能穩定用多久，而不是紙面參數能有多高”。據其介紹，悟通感控研發的離電式薄膜觸覺傳感技術，目前已經突破了這一行業困境，且產品實現量產及落地應用。
創始人陳立洋，為北京大學光華管理學院博士、工學院力學系碩士，北京科技大學（學士）智能車校隊成員，擁有產業供應鏈、力學、機器人等復合學科背景，及過往創業與上市經歷。核心硬件團隊來自于清華大學、北京科技大學、北京交通大學等國內知名大學。2023年創立悟通感控后，又獲得來自中科院、北京化工大學兩個院士團隊的青年材料科學家加入。
“智能觸覺”的難題與解法
在具身智能的熱潮下，讓機器人具備靈敏而穩定的觸覺感知能力，顯得重要而迫切。但現實的骨感在于：實驗室理想環境下的“高靈敏度”與“寬量程”，在真實應用中，常因材料物理特性而大打折扣，導致信號“蠕變”（壓力讀數隨時間延長發生變化）和“漂移”（信號基線上漲或下滑）。同時，溫度、濕度、機械疲勞等環境因素會顯著加劇這些效應，使傳感器讀數失真甚至失效，最終導致機器人動作失準。
為了突破上述技術難點，悟通感控選擇了第四代離電式柔性傳感技術，其工作原理，可通俗理解為一種“離子放大鏡”。傳統電容傳感器依賴于測量兩片電極間的距離變化，而離電式傳感器則利用了離子導電材料與電極界面處形成的納米級“雙電層”。這層“離子水膜”的電容密度比同尺寸的傳統平行板電容器高出三個數量級。當微小壓力施加時，“離子水膜”的電荷密度會劇烈改變，產生比傳統技術強千倍的電信號。
基于這一天然信號放大器，悟通感控向媒體介紹了其柔性觸覺傳感器的性能：“首先，利用離子水膜的超級放大能力，配合獨家材料配方，使傳感器既能感知一張紙的重量變化，又能承受高強度壓力，量程可達4兆帕，遠超行業500千帕水平。量程與靈敏度得以兼顧，解決了‘機器人抓握微小力敏感度與大抓握力’的性能矛盾。
汽車碾壓測試
水滴測試
其次，馴服‘記性問題’：柔性材料如塑料薄膜，受力后易產生信號蠕變、漂移，穩定性差。悟通發明‘分子錨定術’，通過物理結晶和化學交聯協同策略，在材料內部織出高彈性漁網，將分子鏈牢牢鎖住。當前業內蠕變率通常在10%以上，我們的薄膜壓力傳感器長期靜態蠕變率縮減近10倍，性能大幅提高；萬次按壓后漂移僅3.34%，并通過模擬電路層自行抵消溫度干擾。
第三，突破量產瓶頸：我們已實現中試級別薄膜壓力傳感器的量產。微結構對于離電式薄膜壓力傳感器靈敏度的二次提升具有重要的意義，傳統離電傳感器微結構加工使用光刻技術，類似于傳統的微雕工藝，成本高昂，悟通自研了‘材料自組裝術’，讓材料像冰晶形成雪花般自發生成微結構，省去刻蝕、模具倒模等復雜工藝環節，大幅降低了高性能薄膜壓力傳感器的生產成本。”
基于上述突破，悟通感控開發了一系列超薄柔韌的“電子皮膚”系列產品：高靈敏三維力傳感器、二維力傳感器及法向力陣列等。實際使用時，可像“創可貼”一樣貼合在機器人關節、指尖等部位，賦予機器人智能觸覺。
“我們認為薄膜傳感器的優勢還在于，它更接近皮膚真實狀態，一旦解決了蠕變、漂移等問題，在成本具有優勢的情況下，電子皮膚大面積應用，將極具商業價值。”陳立洋告訴記者。
跑通量產，落地多場景
通過自研的“促結晶法”和“離電式微相分離技術”，悟通感控不僅提升了產品性能，也實現了低成本的規模化生產。目前，公司已建立2000平米的研發與小試產線，并正在建設國內首條離子型薄膜量產線。據介紹，其主要原材料已實現國產化，成本結構方面有很強的優勢。
在尋求技術落地的過程中，悟通感控選擇了“雙輪驅動”的策略：以醫療器械領域的長周期、穩健收入為基礎，以新能源、機器人等工業領域的高增長爆發為突破。
醫療器械是悟通感控最早進行商業化的領域，該傳感器主要用于開發膝關節置換術中的壓力平衡測量儀。
在中國，每年有近百萬例膝關節置換手術，且以近30%的復合增長率快速增加。手術成功的關鍵之一在于精確的關節及軟組織平衡，但這在過去依賴醫生的主觀經驗，導致術后疼痛、假體松動甚至二次翻修的風險較高。
悟通感控開發的數字化壓力墊片，利用大面積、高密度的柔性傳感陣列，可以定量測量并顯示關節間室的二維壓力分布圖譜，將醫生的“手感”轉化為客觀數據，從而支持醫生做出更精準的軟組織松解方案。據陳立洋介紹：“商業進展方面，悟通感控已和春立醫療等多家國內骨科上市公司合作，為之提供核心部件、觸覺解決方案等。”
膝關節壓力墊片測試
在新能源領域，悟通感控選擇先在“鋰電儲能膨脹力檢測系統”方面，進行落地應用，包括熱失控預警、碰撞監測功能等。傳統的電池管理系統（BMS）主要監測電壓、電流和溫度，但在電池發生熱失控的早期，這些信號的變化往往滯后。
“異常發生時，相比電、熱等信號，壓力信號在電池噴閥前最早出現顯著變化，可有效表征電池安全狀態的改變。電池正常充放電過程，壓力與電池狀態具有明確的映射關系，相比于電壓信號變化更為顯著，能夠更加精準的感知電池健康狀態。”悟通感控技術人員解釋道。
悟通感控創新的BMS系統，通過在電池模組內集成“一芯一管理”的柔性壓力傳感器，實時在線監測電池內部的膨脹力學變化，構建了“力-電-熱”多物理場融合的防護體系。
憑借在真實工況下解決蠕變、漂移、電磁干擾等關鍵問題的能力，該方案已獲得新能源領域頭部企業的認可。“2024年，我們的觸覺傳感器技術通過國家重大專項驗證，實現規模化商業裝機應用。悟通感控團隊也獲得了北京理工大學深圳汽車研究院首席科學家姜久春教授等BMS領域知名科學家加盟。當前，已與南方電網、國家能源集團、中汽研等行業知名企業建立合作。”陳立洋介紹道。
力觸覺傳感器，作為具身智能時代的關鍵技術，正迎來廣闊的市場機遇。據QYResearch數據，全球柔性觸覺傳感器市場規模預計將從2022年的約15.3億美元，增長到2029年的53.22億美元，復合年增長率達17.9%。其中，醫療和機器人領域是主要增長驅動力，悟通感控也將進一步拓展當前技術的應用場景。
