嘉宾：前任优必选研发相关专家
1、国内外电子皮肤厂商技术路线。国内现在做电子皮肤的基本都是小公司，比较多的是压阻式，高分子基底材料加活性材料加电极技术路线，知名的有能斯达，小米，福莱新材的子公司欧仁，苏州慧闻。国外知名的有BEEGOR、INTERLINK。MEMS路线国内的帕西尼，国外的SELLA，基本以初创小公司为主。
2、电子皮肤主要方案。从技术方案分有源式和无源式。有源式需要供电，可分为电容式、压阻式、MEMS式三种，当前压阻式柔性电子皮肤企业居多，这些企业以材料公司出身为主。无源的压电式类似PVDS材料，在智能穿戴上有应用，能感受到电荷，无需要供电。
3、未来会出现专做软硬件结合、力学解耦的公司。行业已在探讨，力学解耦除硬件更多是软件算法和模型求解，大模型泛化和力学求解是个趋势。MEMS要半导体设备做支撑，主机厂自己做硬件和算法成本太高，与FAB厂合作或专业细分解决公司是个方向。
Q：您以前主要负责机器人哪部分工作？
A：软件和硬件都有。软件包括用控算法、感知算法、大模型算法等。硬件主要是传感器、关节和机器人本体等。市场应用也有参与，各个维度都可以交流。
Q：马斯克最新机器人视频在您的视角它是用的电子皮肤还是MEMS传感器阵列？
A：从视频实现个人认为用的方案还不完全等同电子皮肤。电子皮肤的功能一是要柔性，二是要处理压力大小，包括剪切力、擦力、温度甚至湿度等，类似人皮肤的各种信息。
单纯从特斯拉现在的场景上看，实际只需要一个触力和压力大小信息就够了，无论电子皮肤还是MEMS电磁感应都可以实现，个人认为MEMS的可能性大。
Q：电子皮肤对应的基础材料有哪些？
A：电子皮肤有压阻式、电容式、MEMS式、压电式等。从技术方案角度分有源式和无源式。有源式需要供电，无源式是无需供电。有源式分电容、压阻、MEMS三种，其各有优缺。当前压阻式柔性电子皮肤企业居多，这些企业以材料公司出身为主。主要用的有活性材料、基底材料和电极。基底材料电子皮肤通常用PI、PDMS等材料，特点是强度和耐磨性俱佳。活性材料主流的有石墨烯、碳纳米管等，可分为石墨烯、碳纳米管混合基底材料的掺杂式、印刷式，CVD化学蒸镀式等。无论哪种方式，现在技术路线都不统一，因为还没到大批量生产阶段。比如印刷做少量样品是可以的，但大量生产就存在问题。
工艺生产上，材料的易得性、一致性、结合性、耐久性、耐磨性等是电子皮肤性能的重要因素。现在用活性材料技术路线的公司较多，因为碳纳米管、石墨烯比较常见更容易量产。电容式现在不多，PI可以感受到电容变化，但现在这种路线不多。MEMS式比碳纳米管或压阻式要好，它可以感受到三个维度，量产性也很好，本身也是一个成熟的技术，一致性也不错。无源式的类似PVDS材料，在智能穿戴电子皮肤上有应用，能感受到电荷，也不需要供电。
这几种路线优缺点都很明显，一种是电子皮肤厂家提供材料，后面算法需要机器人厂商去做。第二种是做电子皮肤的厂商来掌握算法，依据机器人厂家提供各种维度和需求写算法，这种调理校准的成本区别很大。压电式的调理需要一个电荷放大器，这个电荷放大器比较稀缺和贵，后续成本比较高。
Q：MEMS传感器阵列是属于电子皮肤的一种？
A：对，可以这么理解。
Q：MEMS传感器阵列如何做成柔性的？
A：做矩阵时做一个柔性材料就可以，比如把它放在PI上。MEMS实际是个点阵，柔性材料只是承载体。特斯拉机器人手指上有突出的一个一个点就可以理解成MEMS的东西，它的支撑机体材料需要一些不同的选择，比如PI、PDMS，PI等是现在常见的选择。因为其耐磨性较好同时也比较柔软，且未来PI是可以集成温度和湿度，这也是未来发展的方向。
Q：MEMS还可以感受温度和湿度？
A：MEMS对温度和湿度检测本身就很成熟。
Q：有哪些有竞争力的电子皮肤厂商？
A：国内现在能做电子皮肤方案的基本都是小公司，现在皮肤用的多的还是智能穿戴领域和智能穿戴医疗行业。大家做的比较多的是压阻式的，高分子基底材料加活性材料加电极的技术路线，这个路线知名的有能斯达，是汉威旗下的，小米也投了。还有福莱新材的一个子公司欧仁。还有苏州慧闻也是这条技术路线。国外知名的有BEEGOR、INTERLINK。
MEMS路线国内的帕西尼，国外的SELLA，因为还没有大规模量产，所以做的公司并不多，就算有做，基本以初创小公司为主。
Q：一般一个机器人有多大面积会使用电子皮肤？
A：电子皮肤过去都考虑过，嗅觉传感器也都考虑过，后来都没有再提，主要是模型的很多东西没做到。现在都开始考虑是因为现在模型泛化能力已做得不错了，比如拿一个东西，可以感知大小、形状、颜色等，不同环境下都可以泛化。比如一个橘子在新环境下还能成功抓取到。泛化后，就需要对整个场景做更大细分，所以又把电子皮肤考虑回来。电子皮肤现在主要还是用在手部，其它很多场景模型的泛化还支撑不了，所以现在可以在手指上，最大区域就在手掌上，可以像特斯拉抓鸡蛋那样去做精准控制。
Q：主流的压阻式、MEMS传感器阵列式两种路线对应成本如何？
A：压阻式一般按平方厘米报价，成本构成一般有机体材料，比如PI、PPMDS、石墨烯或碳纳煤管等，电极一般用氧化铟材料。现在这种报价并没太大参考意义，因为用量都不大报价区别很大，只能参照量产的地方，比如智能穿戴方面是有量的，大概一平方厘米的十块钱左右，当然各家报价不一样。
MEMS成本主要是阵列，基底材料都选PI，成本基本一致。MEMS工艺通常要找Fab厂和代工厂去做，比如中兴国际这样的代工厂，基本看有几层光照，比如十层光照大概200到300块，十层加工一片加工费2000-3000，再加其他费用整体平均加工一张晶圆成本大概6000-8000。8000要看一张晶圆上有多少个点，按8寸计算，基本在2万个点左右。也就是一个点4毛左右，一平方厘米点阵可以有1*1，也可以有2*2，也可以有4*4，现在主流的2*2或4*4为主。按4*4算就是1.6元，再加上PI材料，大概成本三四块钱。过去买帕西尼5000个产品，报价1900元，整个手都布满点阵，大概90个点阵。
Q：未来如果人形机器人放量，皮肤成本占比也不会非常高？
A：现在都是电子皮肤概念，没大面积使用，所以报价并没多大参考意义。一只手1900块，那全身铺满就一两万了，另外成本和售价也是两个层面的问题。
Q：未来如果放量，降本空间主要在哪个环节？
A：MEMS是成熟的技术路线，虽然赛道不成熟，但MEMS工艺是成熟的，MEMS现在很多行业都在大面积在用，真正门槛在算法侧。压阻式现在不具备量产能力，因为石墨烯和碳纳米管大面积量产不太成熟，虽然有些可以大面积量产的企业。
Q：比如天奈科技？
A：对，它是有一些的，但都是用在智能穿戴上的。机器人方面主要是基底材料的结合性、耐磨性、稳定性有待验证，所以大规模量产不太成熟。
Q：MEMS优于柔性压阻？
A：要看细分市场，在机器人手的维度是优于压阻的，因为人形机器人的手要感受不同维度的东西。
Q：MEMS传感器阵列无法识别切向力？
A：切向力帕西尼做的还不错，主要问题在精度上。
Q：力学解耦算法未来主要是电子皮肤制造厂做还是机器人主机厂去做？
A：个人觉得电子皮肤厂家掌握算法才是完整的，但现在这一块行业还没细分，小公司的电子皮肤只能自己去做。如果哪一家在皮肤和算法上都能突破那肯定会很有竞争力。
Q：有可能最后主机厂自己去制造和做算法吗？
A：有较大可能，传感器制程方面是成熟的，需要专业的人，可以去挖或收购，人数不需要太多，3到5个掌握制成能力和掌握设计能力的人，自己就可以去做这方面的事。但MEMS是要量的，单主机厂人形机器人有多大量？全身有多少点阵？一张晶圆2万个，10张晶圆20万个，即便10张晶圆对中芯国际这种企业也不会帮你做，对他来说太少了，要100张、1000张才能起步。整机厂掌握技术不难，但MEMS需要半导体设备做支撑。其它材料自己买几台机器就可以做，但MEMS是非常重资产的，一般只能跟大学或大厂合作，人家的Fab厂或产线给你去做。总体个人倾向于这一块会细分，会有集中性公司出现。
Q：宾馆里送外卖的机器人之前视觉避障要跟人隔很远就停下来，如果用上电子皮肤，就可以有精密的碰撞，甚至在电梯里面和很多人挤在一起，这种方案MEMS明显不如柔性压阻？
A：这个场景MEMS也可以做，避障的核心逻辑在于能不能避开，而不是能不能发现障碍物。障碍物一定能发现的，激光雷达之类都可以，关键是怎么避。他的思路是碰到了后不要碰的太狠，这有很多种技术路线，所以并不是一个刚性选择。
Q：惯导和六维力详情？
A：虽然每家人形方案各不一样，但惯导还是个必须部件。人形机器人一个核心逻辑就是不能倒，惯导是姿态控制的重要器件。过去因为IMU门槛高价格贵，现在因为自动驾驶的应用，已成为主流的选择。智驾赛道把IMU从几万块一直干到现在1000-2000以内，人形跟着受益。
六维力在国内主机厂用的主要是是脚腕和手腕两个地方。从马斯克公布视频看，脚腕用的三维力或六维力。单拿鸡蛋这个场景可以不用六维力，电子皮肤也能做到。但要去搬洗衣机、冰箱就需要六维力，因为负载大。
什么时候需要还是看模型的泛化，像嗅觉传感器，识别到煤气泄漏，怎么去关掉阀门现在就做不到。因为一般阀门都在橱柜里，每个家庭位置也不一样。所以现在还是围绕场景去做机器人，比如做三五个、十个二十个场景的机器人。
Q：IMU里陀螺仪占多大成本？国内哪些公司做的好？
A：IMU包括陀螺仪，加速度计，磁力计，也有人加GPS，另外是融合算法。陀螺仪是有技术门槛的，要长时间积累，国内能做陀螺仪的都有央国企研究所背景的。成立个公司从零做时间周期会非常长，一级、二级市场也都不愿意去投，因为等不了这么久。IMU里陀螺仪占比最高，其次是加速度计，磁力计比较便宜，也就10块钱。陀螺仪有3轴、6轴，价格300。加速度计大概200左右，他们精度要求都非常高，成本都是几十块钱。国内做的好的不多，且都带有军工属性。比如芯动联科、华依科技等，芯动联科最大股东是兵器214所。
Q：听说他们代工厂名义上在国内，实际在美国、瑞士，这对以后国内IIMU有何影响？
A：陀螺仪分两块，一块是本体，一块是调理电路，两块封装成陀螺仪。本体国内都能做，比如芯动联科、华依科技、兵器214所等。调理电路我看到的都是买美国、瑞士、以色列的。
Q：调理电路国外做的多是因为国内还没突破？
A：性能有差距。
Q：惯导用在人形机器人哪个部位？
A：一般一个人形机器人用一个，放在重心位置，比如腰或腰偏上胸位置等。
Q：无法用多个单维或三维去替代一个六维力吗？
A：是的。因为结构不允许，这跟陀螺仪一样，不能因为六轴陀螺仪难搞就用一轴的拼六个，每个维度垂直放一个，这当然是不行的。比如三轴的，一轴好做，另外两个维度本身就很难。
Q：六维力用在关节的输出端？
A：是的。
Q：通用人形机器人在精度要求不高情况下，六维力也不是必须的，可以用电子皮肤替代，只有惯导才是100%必须的？
A：惯导必要性肯定高于皮肤，但100%不至于。比如做演示、站着不动的就不用，最重要的还是看应用场景。当然对于通用人型机器人来说，姿态控制永远是最核心的事。
Q：六维力和国外差距主要是什么？
A：应变片都可以买美国威视的，重要的是解耦方式，一个是物理解耦，一个是算法解耦。物理解耦结构设计就要避开专利，ATI把能想到的都申请了专利，现在要找一个他们没搞过还优于他们的的确很难。二是算法结构上也有差距。但标准设备都可以买进口的，国产肯定有差距。大家在校准路线和校准方式上还有些不一样，国外可能会好一点，但这个影响没有解耦和算法因素大。
Q：未来会衍生出一种新的商业模式，比如一个企业专门做力学解耦软硬件结合模块，供应给中小型人型机器人主机厂？
A：我认为会的，这是趋势，实际大家已在探讨了，主要是做仿真CAE的那些企业。力学解耦除了硬件更多是软件算法和模型求解问题，这不是所有小公司都玩得起的。优必选和小米在北京成立人形机器人公司时，工信部希望优必选能把它的墨子大模型开源。从国家角度希望开源后门槛降低，越来越多的公司能在此基础上去创新，不管企业乐不乐意，但这个趋势是对的。毕竟大模型不是小公司能玩的，大模型泛化力学求解也是个方向。
Q：国内那个公司力学解耦做的不错？
A：主要还是做工业的力学求解的，比如索辰。单做人形机器人的还没有，毕竟体量太小。
Q：汉威科技是优必选的供应商吗？
A：不是，但有接触。
Q：编码器在人形机器人里用量如何？是不是必须的传感器？
A：编码器是必须的，电机输出要进入控制器是需要编码的，不然控制器没法工作。同时它可以记录伺服控制里的位置信息。特斯拉也提出过双编码器方案，因为人形机器人在新环境里工作一段时间后轨迹需要校准，一个方案是用双编码器，让他在环境中完成自校准，未来双编码器是大家喜欢的一套方案。
Q：编码器用量有多大？
A：一个关节一个编码器，有电接的地方就有编码器。
Q：编码器技术门槛很高吗？
A：做伺服控制的像汇川、三花、禾川都有自己的编码器公司。主要分为光编和磁编，人形机器人磁编用的多。做编码器门槛并不高，门槛在磁传感器芯片，比如NXP、SPR这些公司
