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成果:智能电子织物基在机器人电子皮肤应用
时间:2026-10-14     浏览次数:次

项目名称

智能电子织物基在机器人电子皮肤应用

项目负责人

田明伟

所属领域

□新一代信息技术☑人工智能□现代医药□智能网联新能源汽车☑高端化工与新材料□现代轻工□未来产业□食品与生物制造

□低空经济□绿色能源□智能装备□智能家电

项目简介

(150字)

项目可研制出能够覆盖机器人关节褶皱、曲面边缘等感知盲区的大面积阵列式多模态柔性压力传感器件,形成智能人形机器人电子皮肤,实现动态、多点、同步压力实时监测。实现动作的捕捉、力度、位置、频次以及接触物识别等功能。

智能人形机器人电子皮肤具有全身域压力监测功能,织物传感器有效检测范围500Pa-500kPa,非线性度 <±10%,迟滞<±10%。

核心竞争力

创新性::研发了高曲面共形服载系统集成技术,突破了常规电子织物贴合度差、接口易失效、传感串扰大的技术壁垒。发明了高曲面共形服载拓扑成型技术,解决了头部、胸部等复杂曲面共形应力集中、界面分层难题;开发了超稳定织物电路异质接口紧固技术,分离力由传统焊接5 N 提升到 10 N;创制了自适配抗串扰力电传感信号采集系统,与常规系统相比,系统信噪比提升 15%,测量精度提升10%。

先进性:2024年7月1日,中国纺织工业联合会组织召开了由青岛大学等单位承担完成的“高灵敏高分辨力敏电子纺织品产业化技术”项目鉴定会,鉴定意见为项目总体技术达到国际先进水平。

知识产权情况

(专利、软著等)

授权发明专利5项:

ZL202511213926.3,一种阵列式电子织物基高密度高分辨率电子皮肤及其制备方法;

ZL 2023 1 0444076.2,一种电阻应变不敏感的可拉伸导电皮芯复合纱线及其牵伸差速法制备方法和应用;

ZL 2022 1 1262941.3,一种全纤维基压力监测系统;

ZL 2020 1 1220793.X,一种压力感知智能织物及其制备方法和应用;

ZL 2020 1 1221063.1,一种多应力感知型智能电子纺织品及其制备方法。

申请发明专利4项:

2026111270399,基于阵列式结构的一体化电子织物及其制备方法;2026108234876,一种复杂曲面用具身阵列式电子织物及其制备方法;202610690591.2,一种可拉伸的阵列式电子织物系统及其制备方法;202610851124.3,一体式高灵敏高稳定汗液监测传感纱线及其制备方法。

市场应用及发展前景

市场应用:织物基电子皮肤凭借其柔韧性、透气性和舒适性,在多个高增长领域展现出广泛应用潜力,主要覆盖医疗健康、人形机器人、智能穿戴设备及智能假肢等方向。

‌人形机器人方面‌:作为触觉感知核心组件,织物基电子皮肤赋予机器人灵巧手和身体部位精细化操作能力,如判断物体硬度与纹理,提升交互安全性和逼真度;应用正从手部向全身覆盖扩展

‌智能假肢方面‌:模拟真实皮肤触觉反馈,帮助截肢者感知物体形状和抓握力度,提高生活自理能力。

‌工业自动化方面‌:用于协作机器人的安全皮肤系统,降低碰撞损伤风险,或应用于新能源电池应力监测等领域。

发展前景:该项目高度契合国家具身智能与高端新材料发展战略,宏观市场规模巨大,成本优化空间大,可带动全产业链降本增效。根据GGII预测,2030年全球人形机器人领域对柔性触觉传感器/电子皮肤的需求规模将达152.5万平方米,市场规模将达274亿元。

项目估值及融资计划

 

1.该成果转化项目预估市场值: 2 亿元。

2.资金需求及用途:项目转化预计需要资金 500万元。

(1)设备研发与制造:200万元。

(2)市场推广与销售: 150万元。

(3)运营与售后服务: 150万元。

3.投资回报:预计投资回报率约 60 %,投资回收期 4 年。

项目成熟度

□实验室阶段 □小试阶段 ☑中试阶段 □市场化阶段

 

成果转化方式

☑技术转让□技术许可 □技术开发

□作价入股□合作开发

项目负责人简介

负责人简介:田明伟,青岛大学教授、博士生导师,现任青岛大学纺织服装学院院长,兼任教育部纺织教指委纤维分会副秘书长、中国纺织工程学会智能纤维材料与智能可穿戴纺织品专委会秘书长、山东纺织工程学会技术纺织品专委会主任委员、青岛市健康与防护智能纺织品研究中心主任。在Nat. Commun.、npj Flexible Electronics、Adv. Funct. Mater.等杂志发表论文203篇,总被引7500余次,H指数48,ESI高被引论文6篇;主编“十四五”部委级规划教材《智能电子纺织品与可穿戴技术》;第一发明人授权发明专利13项,获中国纺织工业联合会优秀专利银奖1项;先后主持装备预研教育部联合基金、国防军科委173计划、国家自然科学基金面上、国家重点研发计划子课题等项目10项;获山东省科技进步二等奖、中国纺织工业联合会自然科学一等奖、科技进步二等奖、教学成果特等奖等教学科研奖励18项;入选泰山学者青年专家(2022年)、山东省优青(2023年)、中国纺织工程学会“青年纺织科技奖”(2023年)、中国高被引科学家(2024年)以及全球前2%高被引科学家(2022-2024年)等。

研究方向:致力于健康与防护智能纺织品的前沿交叉学科研究,涵盖了健康医养、工业与军事、健康运动、娱乐休闲四大领域。团队依托国家重点实验室、青岛市工程研究中心等平台,围绕智能纺织、AI人工智能、医养健康、电子与测控、艺术设计等交叉新型领域提出智能纺织新产品基础研究与产业化开发方案,推动智能纺织品从技术研发向产业化应用的跨越式发展。近年来,团队在智能纺织与健康监护装备开发方面取得了显著成果,成功研发出系列具有自主知识产权的步态分析垫、睡姿监测床单、握力评估手套、足底压力分析仪、监测床垫、智能心电衣、主动发光示警服装、电致发热服饰等纺织基传感器件。积极服务健康中国、具身智能等国家战略。

 

图片展示

图1项目核心技术

图2动态动作捕捉特种服装,已服务于北京XXX空军飞行训练基地

图3按摩传感假人,已服务于宝松堂医疗科技

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