厦门大学:在柔性触觉传感器领域取得重要进展-电子发烧友网

触觉传感器是智能机器人实现类人触觉感知功能的核心部件之一。随着智能机器人的快速发展，对触觉传感器的性能需要也日益增高，不仅需要触觉传感器具有柔性，能够检测静态力等，而且更重要的是需要具备检测动态力的性能，以实现智能机器人类人的高灵巧操作。相比于压阻式、电容式等工作模式的柔性触觉传感器，由于压电式柔性触觉传感器在机器人动态力检测应用中优势明显，成为当前的研究热点。但是，传统压电式柔性触觉传感器往往存在无法突破自身灵敏度理论极限值的问题。

近日，厦门大学航空航天学院机电工程系周伟教授团队在柔性触觉传感器研究领域取得重要进展，提出了可以实现超灵敏高频动态力检测的柔性触觉传感器工作新模式，突破了传感器灵敏度的理论极限值并得到显著提升。

该研究工作最初受节肢动物结构组成的启发，提出了一种基于刚柔并济“三明治”结构（图1a, b）的超灵敏高频动态力检测的仿生型柔性触觉传感器。该结构设计不仅可提升柔性材料的力传递效率，而且由于刚柔并济力传递层与柔性下基体的结合使得压电层产生弯曲应变，从而使得柔性触觉传感器工作在新的模式——d31（图1c），颠覆了传统的压电式柔性触觉传感器的d33工作模式。正是由于传感器的工作模式的转变，使得该柔性触觉传感器的灵敏度得到显著提升（约为346.5 pCN-1，达到理论极限值的17倍）（图1d），且具有5−600 Hz宽带宽、0.009−4.3 N线性检测范围和实时力方向识别的优异性能。特别是，尽管由于该柔性触觉传感器引入了刚性阵列结构，但通过刚柔并济结构的优化设计，使得该柔性触觉传感器具有与传统柔性触觉传感器相媲美的可弯曲、可拉伸特性（图1e），并最后将柔性触觉传感器成功用于精确检测机器人的多种灵巧操作的动态信息（图1f）。

在该研究工作中，从柔性触觉传感器的结构设计制造、工作机理、性能测试及应用等方面展开了较为系统的研究，并在机器人对外界动态信息的识别与感知方面取得了良好的实际应用效果。

论文通过巧妙引入刚柔并济上基体和柔性下基体的设计，提出了柔性触觉传感器工作新模式，突破了传统压电式触觉传感器的灵敏度理论极限值，显著提升了传感器的灵敏度等性能指标，为压电式触觉传感器进一步深入研究提供了新方法和新思路，尤其是对智能机器人建立类人的触觉感知系统具有重要的理论研究价值和意义。

传感动态

【特斯拉 2022.40.4 版本更新曝光，通过视觉传感器模拟超声波雷达】

11 月 2 日消息，自从去年开始，特斯拉就以“雷达干扰纯视觉方案”的理由将其 Model 3 和 Model Y 上北美车型上的超声波雷达剔除掉，从而专心于“纯视觉”路线，今年又宣布 Model S 和 Model X 将移除雷达，仅支持纯视觉系统。

当地时间 11 月 1 日，特斯拉推送了最新的 2022.40.4 版本更新，功能方面与上一个版本基本相同，也就是“提高系统稳定性、优化系统流畅度”的一个小版本更新。

据知名特斯拉白帽黑客绿神 @green 透露，特斯拉在 2022.40.4 主线版本中加入无超声波雷达代码。据介绍，这种技术可以通过视觉相机模拟超声波雷达的能力，障碍物将以方位的方式呈现 (前中、前右、前中右等)。

特斯拉去年表示：“从 2021 年 5 月开始，为北美市场制造的 Model 3 和 Model Y 将进行特斯拉视觉（Tesla Vision）系统优化，不再配备雷达。”特斯拉还表示将尽快确定将纯视觉系统引入 Model S 和 Model X 的合适时间。

特斯拉今年 2 月在其“过渡到特斯拉视觉”的网页上正式宣布，从 2 月中旬开始生产的所有 Model S 和 Model X 汽车都将只支持纯视觉系统，不再使用任何雷达来执行其功能。

“截至 2022 年 2 月中旬，所有为北美市场制造的 Model S 和 Model X 都使用特斯拉视觉系统，而之前为北美市场制造的所有 Model S 和 Model X 都配备了雷达。”

此举最终敲定了特斯拉向基于纯视觉方案转变的战略，而这也是马斯克长期以来一直决心要实现的目标。在 2021 年第一季度财报电话会议上，马斯克表示，汽车没有必要使用雷达，因为人类也只是使用视觉驾驶。根据马斯克的说法，车辆也只需依靠视觉。

【罗德与施瓦茨助力汽车雷达制造商Cubtek与NXP联合推出的4D成像雷达平台】

在4D成像雷达的研发过程中，Cubtek公司使用罗德与施瓦茨公司的网络分析仪进行其E波段的射频测量。罗德与施瓦茨公司的示波器及其独立开发的专用集成电路（ASIC）为汽车雷达的研发提供了理想的测量工具。

未来的自动驾驶汽车将面临复杂的道路场景，77GHz频段的4D成像雷达不可或缺。与LiDAR相比，4D成像雷达不易受恶劣天气的影响，更符合自动驾驶车辆的安全要求。

4D成像雷达涵盖距离、速度、水平角度和垂直角度。目前大多数传统雷达系统要么缺乏垂直角度检测能力，要么对垂直角度的检测能力非常有限。相对于传统雷达系统，4D成像雷达在水平和垂直角度分辨率方面取得了突破性进展，其角度分辨率接近1度，角度精度为0.1度。

4D成像雷达的天线通道远远多于传统雷达，性能大幅提升。传统的雷达系统通常拥有3个发射器/4个接收器的天线结构，而4D成像雷达收发器的数量成倍增加。由于4D成像雷达系统需要更多的77GHz毫米波天线和收发芯片集成，其毫米波天线、IC适配器设计和毫米波测试验证将发挥极其关键的作用。

77GHz汽车毫米波雷达制造商Cubtek Inc.与世界知名的汽车雷达芯片制造商NXP半导体合作，在去年1月的CES 上推出了4D成像雷达平台。NXP成像雷达芯片组解决方案采用了旗舰产品S32R45雷达MPU和第二代高性能RFCMOS 雷达收发器TEF82XX，实现了12个发射和16个接收77GHz天线通道，同时利用MIMO技术可扩展到192个虚拟天线阵列。4D成像雷达角度分辨率已优化至小于1度。

在开发4D成像雷达时，Cubtek选择了罗德与施瓦茨的R&S ZVA40网络分析仪和R&S ZVA-Z90毫米波变频器来进行E波段的射频测量。这些仪器在敏感的高频环境中提供了高性能和高精度的测量结果。

罗德与施瓦茨的数字示波器包括便携式R&S RTH系列、新一代产品R&S MXO4和高阶的R&S RTO6或R&S RTP系列。后者可以分析FMCW信号的带宽。公司自主研发的ASIC具有低噪声和高性能的特点，为汽车雷达研发创造了理想测量工具。

【深圳出台鼓励政策加码芯片产业】

为落实外商投资法及其实施条例，根据国民经济和社会发展需要，鼓励和引导外国投资者在特定行业、领域、地区投资，日前，国家发展改革委、商务部于2022年10月28日公开发布第52号令，全文发布《鼓励外商投资产业目录(2022年版)》(以下简称《鼓励目录》)，该目录将从明年1月1日起施行。

化合物半导体多指晶态无机化合物半导体，在新能源汽车的发展中具有重要作用，也是产业面临“卡脖子”困境的重要领域。近年来，随着我国新能源汽车迅猛发展，市场对于化合物半导体需求与日俱增。根据预测，仅仅是碳化硅芯片，2021年到2025年全球碳化硅衬底总市场规模将从19亿元增长至143亿元，需求量将从30万片增长至420万片。

近年来，新能源车企加快布局化合物半导体市场，相关领域投资迎来密集落地。其中，新能源汽车龙头比亚迪入股天域半导体，后者是国内第一家获得汽车质量认证（IATF 16949）的碳化硅半导体材料供应链企业。此前，碳化硅功率器件公司深圳基本半导体宣布完成C2轮融资，由广汽资本等机构联合投资；由理想汽车及三安光电共同出资组建的碳化硅车规芯片模组公司苏州斯科半导体落户苏州；蓝海华腾公司入股碳化硅企业基本半导体，助力公司在新能源车电控业务领域保持持续的市场领先优势。目前，比亚迪半导体已进入小鹏汽车、东风岚图、宇通汽车、小康汽车、长安汽车等车企的供应商体系。

随着新能源汽车、5G基站等产业的迅速发展，深圳也开始瞄准以碳化硅、氮化镓为代表的第三代功率半导体产业，并逐步发力。仅在今年年中，深圳市就相继发布了《深圳市2022年重大项目计划清单》《深圳市培育发展半导体与集成电路产业集群行动计划（2022-2025年）》等多项政策，为半导体产业的繁荣发展注入动力。目前，深圳市已成为我国半导体与集成电路产品的集散中心、应用中心和设计中心之一，近年来产业保持快速发展态势。2021年，深圳市集成电路产业主营业务收入超过1100亿元。在设计领域，深圳汇集了海思半导体、中兴微电子、汇顶科技、比亚迪半导体、国微电子、华大北斗等一批知名企业；在制造业领域，更是吸引了在全球排名第五的的晶圆代工厂商中芯国际的建厂投资。

根据深圳市发布的《深圳市培育发展半导体与集成电路产业集群行动计划（2022-2025年）》，到2025年，深圳要建成具有影响力的半导体与集成电路产业集群，产业营收突破2500亿元，形成3家以上营收超过100亿元和一批营收超过10亿元的设计企业，引进和培育3家营收超20亿元的制造企业。

目前，深圳市营造了新能源车生产和消费的良好氛围，也让深圳的半导体产业产生了群聚效应，进而形成良性循环。在制造端，依托起步早、一系列政策利好、电子信息产业基础较好、产业集聚度高等优势，深圳市新能源汽车产业基本形成了从正负极材料、电解液、电池隔膜到动力电池成品制造，从新能源汽车的电机、电控、电动总成、配套充电设施到整车制造，集研发、生产及销售为一体的完整产业链条。消费端，截至9月27日，深圳新能源车销售已经达到15.83万辆，同比增长31.35%，市场渗透率接近50%。同时，深圳在汽车通信芯片、车载智能终端、车载传感器、平台运营等产业链条上也存在一定优势。

此次推出半导体与集成电路产业高质量发展的若干措施，将助力深圳市从核心技术层面抢占新能源车未来的发展机遇。该措施从多个层面全面培育发展深圳半导体与集成电路产业集团的发展，深入资金、平台、政策、人才、产业园区等多方面的支持。其中，深圳市将重点支持高端通用芯片、专用芯片和核心芯片、化合物半导体芯片等芯片设计，硅基集成电路制造，氮化镓、碳化硅等化合物半导体制造，高端电子元器件制造，晶圆级封装、三维封装、Chiplet（芯粒）等先进封装测试技术，EDA工具、关键IP核技术开发与应用，光刻、刻蚀、离子注入、沉积、检测设备等先进装备及关键零部件生产，以及核心半导体材料研发和产业化。

【工业和信息化部会同公安部两推动智能驾驶落地，传感器加速上车】

11月2日，据工信部消息，工业和信息化部会同公安部组织起草了《关于开展智能网联汽车准入和上路通行试点工作的通知（征求意见稿）》，公开征求社会各界意见。

《通知》指出，两部门将在全国智能网联汽车道路测试与示范应用工作基础上，遴选符合条件的道路机动车辆生产企业和具备量产条件的搭载自动驾驶功能的智能网联汽车产品，开展准入试点，在试点城市的限定公共道路区域内开展上路通行试点，以促进智能网联产业生态迭代优化。

其中，智能网联汽车搭载的自动驾驶功能是指国家标准《汽车驾驶自动化分级》（GB/T 40429-2021）定义的 3 级驾驶自动化（有条件自动驾驶）和 4 级驾驶自动化（高度自动驾驶）功能（以下简称“自动驾驶功能”）。

从今年3月1日起正式实施的《汽车驾驶自动化分级》中可以了解到，L0级为应急辅助、L1级为部分驾驶辅助、L2级为组合驾驶辅助、L3级为有条件自动驾驶、L4级为高度自动驾驶、L5级为完全自动驾驶。此次试点针对L3、L4级自动驾驶展开，可见推动自动驾驶产业落地的态度。由此，随着自动驾驶产业进一步成熟，感知系统作为智能驾驶的关键部分，自然也将获得更多市场拓展的机会。

现下，智能驾驶的感知方案主要分为两个派别，纯视觉感知方案和多传感融合感知方案。纯视觉方案的主要代表厂商是特斯拉，对算法的依赖程度较高；多传感融合方案以激光雷达为主，搭配摄像头等多种传感器协同作用，形成优势互补，主要应用厂商有蔚来、小鹏、理想等。

目前，主流车企已经纷纷增加了对车载摄像头的搭载数量。据潮电智库，今年1~8月，我国市场（不含进出口）乘用车新车标配交付摄像头合计3329.86万颗，同比增长23.35%；单车搭载摄像头2.67颗（上年同期为2.05颗），预计到2025年，中国市场单车搭载摄像头将提升至7~8颗。

在激光雷达方面，高工智能汽车研究院的数据显示，在今年1~9月的中国乘用车市场，前装搭载激光雷达的数量达5.7万颗，预计全年将达到12万颗。相较之下，去年全年的数量不足8000颗，可见市场增长之迅速。

如今，中国智能网联汽车已经走在了世界前列，随着产业链逐渐完善、相关政策逐步落地，相关环节也将随之进入高速发展阶段。

彼时，智能汽车领域的内卷，将从整车厂蔓延至各零组件厂商之中，直至产业链全球化过后进入饱和阶段。在这期间，赛道上老选手和新玩家的表现，都值得期待。

传感财经

【11月3日传感财经分析：影像传感器概念报涨，苏州固锝(13.08，1%)领涨；光电子产品概念报涨，大为股份(14.6，0.5，3.55%)领涨；红外传感概念报涨，赛微电子(18.17，5.76%)领涨】

11月3日盘后，影像传感器概念报涨，苏州固锝(13.08，1%)领涨，富瀚微(0.18%)、水晶光电(0.16%)、晶方科技

(0.05%)等跟涨。

11月3日盘后，光电子产品概念报涨，大为股份(14.6，0.5，3.55%)领涨，航天电器2.46%、美迪凯0.2%等跟涨。

11月3日盘后，红外传感概念报涨，赛微电子(18.17，5.76%)领涨，睿创微纳(47.54，0.96%)、大立科技(14.13，0.93%)、高德红外(12.15，0.08%)等跟涨。