中国研发出用于人形机器人的痛觉感知皮肤

中国人形机器人疼痛感知皮肤正在从概念走向可落地的安全技术：研究团队发布一种神经形态电子皮肤（e-skin），可识别可能造成损伤的接触并触发类似反射的即时反应；与此同时，中国主管部门提出到2025年形成人形机器人初步创新体系。​

一种让机器人“感觉到伤害”的新型电子皮肤​

中国研究人员开发出一种神经形态机器人电子皮肤（e-skin），目标是让人形机器人拥有更丰富的触觉能力，并在接触达到“危险阈值”时发出类似疼痛的预警信号。​
相关成果与一篇发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）的论文相关，论文DOI为10.1073/pnas.2520922122。​

与许多仅把触觉当作“压力开关”的传统机器人皮肤不同，这一方案强调对接触强度进行分级解释，并在超过预设阈值时升级反应。​
研究团队希望借此降低机器人在真实环境中遭遇高温、尖锐物体、挤压或突发碰撞时的损坏风险。​

“疼痛感知皮肤”如何工作​

据报道，这种神经形态e-skin采用四层结构，顶层为保护层，类似表皮的防护作用。​
其下方集成传感与电路，工作方式更接近生物神经系统，而不是简单的触点传感器。​

一个关键设计是：即便没有触碰，皮肤也会向机器人CPU发送周期性的“状态”脉冲，报道中称其间隔为每75到150秒一次。​
如果皮肤被割伤或出现破损，这些脉冲会中断，从而帮助系统判断“受伤”并定位受损区域。​

当发生触碰时，皮肤会生成“尖峰式”的电信号，用于编码压力信息并交由CPU处理。​
当外力超过与潜在损伤相关的预设阈值（即“疼痛触发”），系统会将高电压尖峰信号直接发送至电机，绕开CPU，从而实现更快的保护性反射动作（例如迅速回缩）。​

在维护层面，该方案强调可快速修复：电子皮肤采用磁吸式贴片结构，可拆卸、更换，减少停机时间。​
研究团队下一步将提升灵敏度与分辨能力，使其能更好区分多个同时发生的触点，避免信号混淆。​

关键功能一览（便于读者快速理解）​

| 能力 | 实# 中国研发可“感知疼痛”的仿生皮肤，助推人形机器人安全进入真实场景 ​

“中国人形机器人疼痛感知皮肤”正从概念走向可用的安全部件：研究团队发布一种神经形态电子皮肤（e-skin），可在接触可能造成损伤时触发类似反射的快速回避，同时国家层面的产业指导文件提出到2025年形成人形机器人初步创新体系。​

发生了什么：面向人形机器人的“电子皮肤”升级​

中国研究人员研发的神经形态机器人电子皮肤，目标是让人形机器人获得更丰富的触觉信息，并具备对“可能造成损伤的接触”进行告警与回避的能力（媒体常用“疼痛”来类比这种危险阈值触发机制）。​
相关成果与一篇发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）的论文相对应，公开信息显示其DOI为 10.1073/pnas.2520922122。​

与许多主要用于“测压”的传统触觉贴片不同，这种方案强调对接触强度进行编码，并在超过预设危险阈值时升级响应。​
其应用指向更复杂的真实环境，例如热源、尖锐边缘、挤压与碰撞等对机器人本体与周围环境都更具风险的情况。​

它如何工作：像“神经系统”那样快速反应​

报道显示，这种e-skin为四层结构，最上层为保护层，设计思路类似“表皮”屏障。​
其下的传感与电路被描述为更接近生物神经机制，而不只是简单的触觉开关。​

一个关键设计是：即使在未接触时，皮肤也会向机器人的CPU周期性发送“状态脉冲”，间隔约为75–150秒。​
若皮肤出现割裂或损伤，这些脉冲会中断，从而帮助机器人识别“受伤”并定位损坏区域。​

在正常触碰下，皮肤会生成类似“尖峰（spike）”的电信号，把压力等触觉信息编码后交由CPU处理。​
当外力超过预设的“危险阈值”（被类比为疼痛触发点）时，系统会把高电压尖峰信号直接送往电机、绕开CPU，以更快触发回避动作，形成类似“反射弧”的安全路径。​

此外，该设计还强调可维护性：皮肤采用磁吸式贴片，支持快速拆换，减少停机维修时间。​
研究团队下一步的公开方向包括提升灵敏度与分辨能力，以更好区分多点同时触碰并减少信号混淆。​

核心能力一览​

为什么“疼痛感知”对人形机器人越来越重要​

当人形机器人从封闭的工厂工位走向家庭、医院、仓储与公共空间，安全挑战会显著上升，因为环境更不可控、风险源更多。​
在这种场景中，反应速度尤其关键，因为感知到动作执行之间的延迟可能带来更高的损坏与事故概率。​

这类神经形态方案的特点在于：为“危险接触”建立更快的传感—执行通道，从而在需要时优先触发保护动作。​
从部署角度看，更可控的物理安全行为也有助于机器人在更接近人的区域执行任务，而不必过度限制运动幅度。​

产业背景：国家层面推动人形机器人到2025形成体系​

该研究也出现在中国强化人形机器人及核心部件能力的产业推进背景之下。​
公开报道显示，中国工业和信息化部（MIIT）相关指导文件提出，到2025年建立人形机器人初步创新体系。​

同一文件还提到，到2025年培育一批专精特新中小企业，并形成“2–3家”具有全球影响力的人形机器人企业。​
面向2027年，文件提出构建更安全可靠的产业链供应链体系，并推动人形机器人产品更深度融入实体经济。​

文件同时强调基础部件、软件创新与应用场景建设等方向，并将人形机器人定位为融合人工智能、高端制造与新材料的未来产业。​
在这一框架下，像“电子皮肤”这样的传感与安全部件，被视为提升可靠性与可用性的关键拼图之一。​

将两条新闻放在同一时间线​

最后想说的话

对人形机器人而言，“疼痛感知皮肤”更应被理解为安全与可靠性升级：在机器人表面端实现更快、更直接的保护性响应，而不只依赖中央处理器做出决策。​
若后续在多点触碰识别、耐久性与复杂任务中验证成熟，模块化e-skin可能成为服务机器人近距离人机交互的重要基础部件。​

在产业层面，传感与基础部件的持续突破，与相关指导文件提出的“基础部件巩固、软件能力提升、场景落地推进”路径具有一致性。​
接下来可重点关注更大规模的场景测试、可量化的触觉安全指标，以及这些快速回避机制是否能显著降低维护成本与事故率。​