2100亿，触觉传感器的下一个10年（前沿观点）

编辑按：

本文作者John Jutila，是 Tekscan 公司的首席执行官，Tekscan成立于1987年，是全球触觉传感领域的先驱和领先企业。Tekscan专注于柔性薄膜压力传感器技术，其核心产品采用压阻式技术路线，技术源头可追溯至麻省理工学院人工智能实验室。本文将从触觉传感的演变与发展轨迹、推动触觉传感器未来发展的应用、创新/制造和路线图、传感器连接与分析等四部分，讲述全球触觉传感器产业的最前沿发展，探讨制造技术的突破、不断增长的需求、新的应用以及战略合作伙伴关系将如何彻底改变触觉传感器的未来。

本文原标题为《The Next Decade of Tactile Sensing》，发表于《ElectronicDesign》，本文仅做编译，版权归属原作者及媒体所有，转载本译文请注明传感器专家网来源。

专家档案

John Jutila ， Tekscan 公司首席执行官，该公司是触觉传感器解决方案的全球领导者。John 此前曾担任 Ripley Tools（一家基础设施安装解决方案供应商）和 Champion ONE（一家光网络技术公司）的首席执行官，并在诺基亚担任过多个职位，包括全球战略联盟战略与运营副总裁、欧洲、中东和非洲地区战略产业部门首席运营官以及北美光纤解决方案部门总裁。John亦在旭化成AK/Polypore、InterDigital和惠普/EDS等公司担任重要高管职位。他拥有格勒诺布尔高等商学院的工商管理博士学位（DBA）、托莱多大学的工商管理硕士学位（MBA）以及沃顿商学院的风险投资管理学士学位（BBA）。

一、触觉传感的演变与发展轨迹

三十多年来，作为触觉传感领域的先驱，Tekscan始终处于市场创新和应用技术领先的前沿。Tekscan起源于麻省理工学院工程师开发的突破性薄膜柔性压力传感器原型（见图），此后，Tekscan对市场动态和应用需求有了深刻的理解。

▲这些是1983年由包括Tekscan创始人兼首席技术官RobPodoloff在内的团队开发的原始压力映射触觉传感器原型，当时Rob Podoloff是麻省理工学院人工智能实验室的一名工程系学生。(照片由Rob Podoloff提供)

这项专业知识凸显了各种因素即将汇聚——一场“完美风暴”——传感器创新与制造技术的进步相结合，满足了由需求驱动的不断增长的市场空间。

展望未来，在制造技术的突破和这些技术日益融入日常产品的推动下，触觉传感器行业正处于重大变革的边缘。随着我们不断突破技术极限，创新研究与商业成功之间的差距有望缩小，从而开启一个前所未有的更灵敏、更适应、更集成化的传感器技术新时代。

自诞生以来，触觉传感市场一直在稳步发展。如同任何演进过程一样，其发展历程也呈现出时而平稳、时而剧烈波动的特点。这促使新的应用领域迅速发展，随后这些应用领域逐渐成熟稳定，直至下一次颠覆性变革的到来。 在此过程中出现的变革性变化包括导电油墨和电阻油墨的进步、能够实现实时可编程逻辑的改进型FPGA 模块，以及导致数据分析和用户界面快速发展的开源软件等等。

过去十年，商业应用增长相对稳定（不计全球疫情的影响），但这种情况即将发生变化。

触觉传感市场即将迎来技术和市场力量的融合，这将在未来十年颠覆并加速该行业的发展。这主要归因于以下几个因素：

1）创新：在过去的十年里，触觉传感器创新引擎一直高速运转，以支持新兴增长市场应用，包括触摸屏、游戏控制、机器人、医疗可穿戴设备和其他市场。

2）制造技术的进步：制造更复杂的印刷柔性电子产品设计的能力，以及标准化设计的更高效规模化生产能力，将与新的生产投资相结合，以推动增长。

3）市场接受度提高：随着行业规模不断扩大和触觉传感技术的商业化，可用性的提高和制造成本的降低将推动市场接受度更快地提升。

所有这些趋势都有可能相互促进，从而产生一种能量曲线效应，在未来十年内大幅加速增长。

触觉传感技术的市场应用：规模超300亿美金

触觉传感器通常被定义为测量“触感”的某些方面，常被比作人类皮肤的触觉。目前，主流应用主要局限于感知表面的力和压力。一些实验性技术也可用于感知其他表面或接触特性，例如温度、表面滑动、粗糙度等特性。

触觉传感器的功能已得到验证，并已广泛应用于各个领域。仅Tekscan一家就已将触觉传感器应用于数千种研究、应用、基于触觉传感的系统解决方案以及各种设备的嵌入式传感器中。随着市场上新兴企业的涌现，触觉传感器的应用增长速度令人瞩目。

目前，触觉传感器的市场规模普遍估计超过每年300亿美元（约合2133.82亿元人民币）。触觉传感最大的市场领域当然是触摸屏显示器和控制器，它们被嵌入到各种各样的消费品、医疗产品、军用产品和工业产品中，占触觉应用总量的80%以上。

虽然触摸屏技术相对成熟，但材料和制造工艺的进步仍在不断发展。为了提升屏幕的“触感”，开发人员除了测量触摸位置外，还致力于测量触摸压力或压力分布，从而催生新的创新。印刷柔性传感器的市场规模估计超过每年30亿美元，其中触觉传感器占据了相当大的份额。

二、推动触觉传感器未来发展的应用

从医疗到交通运输，许多市场都在使用触觉传感器。

触觉传感在医疗领域的应用：从临床环境到便携式可穿戴设备

触觉传感器在医疗领域应用广泛，从临床环境中物理治疗师使用触觉传感器作为评估患者足部压力和步态的系统的一部分，到制造商将触觉传感器嵌入旨在改善足部功能的定制鞋垫中，都可见其身影。

大学研究人员正在利用这项技术来描述骨骼运动和动力学，而制造商则在研究将其嵌入智能座椅和病床的可行性，这些座椅和病床能够感知压力和运动。下图展示了嵌入咬合分析系统中的触觉传感器，该系统在全球牙科诊所广泛使用，用于帮助评估患者的咬合力。

此外，医疗器械制造商已将触觉传感器嵌入到药物输送系统中。在运动领域，柔性触觉智能纺织品也越来越受欢迎，可用于测量足部位置动态、自行车座椅均匀性、车把握力、呼吸频率，甚至马鞍与马匹之间的压力分布。

交通运输：触觉传感技术的广泛应用及小众和新兴应用

触觉传感器在汽车行业的市场应用一直十分广泛，随着电动汽车的普及及其带来的全新设计理念，市场需求也在不断增长。触觉传感器被嵌入汽车座椅、仪表盘触摸屏和其他控制装置中，用于感知乘客的存在和体重。

触觉传感器在安全测试中用于测量安全带压力分布、车辆加速和减速过程中座椅的动态特性、方向盘握持压力，以及用于配备传感器的碰撞假人。汽车工程师还依靠触觉传感器来测量车门（如下图）和发动机缸体的密封压力、刹车片的接触情况，甚至轮胎胎面的动态特性。这些只是触觉传感技术在汽车研发和设计中众多应用中的几个例子。

▲触觉传感器使汽车工程师能够验证车门密封压力是否合适且均匀

类似的应用也可见于其他交通运输领域，包括海洋和航空航天领域。在这些领域，也涌现出许多独特的应用，例如测量破冰船船体受到的冰压、了解穿着宇航服的人体所受的压力分布，以及感知喷气式飞机在高重力加速度下座椅所受的力。

了解锂电池在充放电循环过程中的压力分布对于从手机到电动汽车等各种设备的安全性和性能都至关重要。锂电池技术的最新进展与机械热力学和压力动力学密切相关，这需要在设计和制造过程中进行触觉测量（如下图）。

▲Tekscan 压力映射技术结合了触觉传感器、电子元件和软件，用于测量锂离子电池随时间的膨胀情况

工业和研究中的触觉传感

在工业领域，触觉传感器被嵌入到工业机械中，用于测量接触压力分布，以应用于各种反馈控制应用。压力分布对于维护和质量控制也至关重要，可以用来测量一系列因素。

这些包括适当的散热器接触、垫片和密封件的有效性、工业制动器接触面分布、压辊对准（如下图）、晶圆抛光表面接触均匀性，以及动态测量电池和其他产品表面随时间推移的压力变化。

▲薄膜触觉传感器安装在工业辊之间，用于验证对准情况

在消费市场中，触觉传感最常见于触摸屏设备，但也应用于各种其他领域。测量表面压力的触觉传感器已被嵌入电动工具、游戏控制器、锁具以及用于定制鞋靴的消费者足部测量设备中（如下图）。

▲可以将小型嵌入式触觉传感器设计到 OEM 设备中

触觉传感技术广泛应用于产品研究中，用于测量虚拟现实（VR）护目镜面部接触压力、智能手机外壳的正确配合和密封性（用于设计或质量控制），或分析高尔夫挥杆平衡和握杆压力以提高技能等。

在机器人领域，触觉传感器提供触觉信息，这对于正确处理物体至关重要，例如在工业制造应用中，装配过程中组件处理不当可能会造成高昂的成本。因此，触觉传感器在机器人和无人机领域的应用日益广泛，主要用于测量和控制机械手或机械臂的抓取力，或无人机的包裹拾取和运输。

机器人领域正在探索其他触觉测量方法，包括抓握过程中的滑动感知，以及表面“粗糙度”和“柔软度”的感知，例如，这些方法可用于区分不同种类的蔬菜或判断其成熟度。此外，人们对用于自主“行走”机器人的足部和步态压力及运动感知也越来越感兴趣。触觉传感器已被用于帮助机器人展现更好的平衡性和更接近人类的步态。

在国防市场，触觉传感器已被用于测量步兵作战期间背包的负重和压力以及鞋垫和步态压力，应用于防弹衣和头盔进行冲击测试，以及测试弹射座椅的力分布，以测量平衡和抓握力，用于枪械研究和训练。

▲Tekscan 和 SEMI 正在合作开发柔性可拉伸传感器，用于测量战术训练中的手部握力

在伞兵快速绳降或医疗运输过程中，传感器用于测量安全带和担架与身体的接触压力。在蓬勃发展的“士兵系统”领域，触觉传感器被应用于智能纺织品中，用于实时监测呼吸频率和步态分析，从而感知生命体征，判断潜在伤情是否导致功能障碍。

最后，研发部门一直是企业、政府和大学实验室积极采用新型传感技术的领域，他们利用这些技术开展触觉测量研究或将其嵌入新兴应用。在这一领域，触觉传感技术已应用于数以千计的应用中。

传感器和电子元件可以进行修改或定制，以用于各种研究应用，例如测量静态接触环境或实时环境中的触觉特性，并可与 LabVIEW 或 MATLAB 等实验室系统集成，以便进行分析并与其他数据整合。

在压力映射方面，这些薄膜柔性传感器使研究人员能够动态地可视化表面区域的接触压力——这一特性在其他情况下是无法直接观察的。

三、创新/制造和路线图

利用触觉传感器进行的研究还可以用于其他用途。过去十年间，新型触觉测量方法和设计领域涌现出大量创新成果和研究成果。尽管研究和探索不断进行，但大多数新技术尚未实现商业化。

应变计、压阻式、压电式和电容式传感等成熟的传感器技术一直占据主导地位，且相对成熟。尽管新型传感器设计不断创新，但相关新产品的商业化却未能同步增长。

这个内容丰富且不断增长的潜在触觉传感器创新库，涵盖了从采用纳米管或石墨烯结构的新材料到模仿人体皮肤感知能力的深奥“电子皮肤”方法等方方面面。它们还延伸到渗流机制、量子隧穿、微流体传感、光学布拉格光栅、折纸结构、磁霍尔效应、微结构和电阻层析成像等概念。

触觉传感器的创新与商业应用

主流触觉传感器研究通常由机器人、无人机、游戏控制器、虚拟现实、智能纺织品和触摸显示器等备受瞩目的应用所驱动。这催生了大量尚未实现商业化应用的新研发概念和原型。由于多种因素，这些不断增长的创新成果将在未来十年内转化为商业应用。

首先，一些新兴的高知名度应用将获得广泛应用，从而催生对嵌入式触觉传感功能日益增长的需求。其次，尽管许多触觉传感技术最初是为了解决特定问题而开发的，但未来可能会发现其他用途，这些用途可能会引发新的需求并推动商业化进程。

例如，最初的Tekscan压阻式压力映射传感器是为了实现高分辨率的牙齿咬合压力分析，用于咬合评估而开发的。商业化之后，几十年来，基于这项基本压阻式传感器技术的各种新应用层出不穷，从而推动了市场需求的大幅增长。

最后，大规模制造和生产新型触觉传感器创新产品可能面临挑战，尤其对于复杂或特殊的设计而言更是如此。近期制造技术的创新为生产工具箱增添了前景广阔的新方法，使更多设计能够比以往任何时候都更容易地从实验室走向工厂，即使是小批量生产也不例外。

印刷柔性电子器件的制造方法

用于印刷柔性电子器件的规模化生产技术将不断发展，最终实现更大规模、更经济的传感器制造。目前，印刷柔性电子器件市场规模估计超过每年100亿美元，产品包括柔性传感器、超薄射频天线、智能纺织品和超薄柔性加热条等。

过去几十年间，多种新方法的出现使得薄膜柔性电子器件的可靠制造成为可能，而薄膜柔性电子器件正是触觉传感器的首选形式。印刷柔性电子器件能够使触觉传感元件贴合各种表面，例如机器人抓取手指、鞋垫、橄榄球头盔等等，从而在市场上具有广泛的应用前景。

笨重或不灵活的触觉传感器的应用范围要小得多，只能应用于范围更窄的应用领域，从而限制了其需求增长量（如下图）。

▲此图表展示了Web of Science数据库中每年以"柔性电子"为关键词发表的研究论文数量。(图表由Frontiers in Electronics提供，2020年)

最初，丝网印刷技术借鉴于图书出版技术，使得在单张基材上灵活地生产印刷柔性传感器成为可能。时至今日，这一工艺依然是主流，并得到了现代平板丝网印刷机的支持，例如Thieme 3000，它在自动送纸、清洁、对齐、检测和输送至干燥机等方面都进行了改进（如下图）。

▲像 Thieme 3000 这样的印刷机可以在单张纸上进行自动平板丝网印刷，适用于各种工业和电子应用

采用旋转丝网印刷方法可以提高生产效率，但会牺牲印刷分辨率。而得益于直接丝网印刷技术的进步，传感器类型的快速切换可以实现即时生成丝网乳剂掩模，从而缩短设置时间。

近年来，高速卷对卷印刷机（如下图）已从出版业扩展到印刷电子市场。然而，目前它仍仅限于印刷间差异极小的传感器，而卷末批次测试（通常长达数公里）在出现故障时会给保证整体良率带来挑战。在承印卷材上进行印刷的方法多种多样，包括狭缝涂布、柔版印刷、凹版印刷、喷墨印刷、旋转丝网印刷或其他方法。

▲高速卷对卷印刷线用于大规模生产柔性电子产品，但其生产会受到检测困难和印刷差异的限制

在高速卷筒印刷条件下，在线进行电气或视觉图像质量测试既困难又昂贵；如果为了进行此类在线测试而降低印刷速度，则会降低其相对于传统丝网印刷的产量效率优势。此外，印刷分辨率也会随速度而变化，更高的分辨率需要更低的生产速度。

增材打印技术，包括3D打印、气溶胶喷射打印和脉冲打印，正越来越多地应用于柔性电子印刷领域，以实现小批量生产更复杂的设计。借助增材打印技术，可以实现由各种基材、导电油墨和各种传感材料组成的复杂层状结构。

柔性电子印刷是薄膜传感器制造的核心工艺，但层压、模切、引脚或连接器化、封装和测试等二次加工环节仍是实现高通量规模化生产的关键难题。持续投资于自动化技术，例如自动引脚化、数字转子模切、机器人组装和测试、CCD图像分析、在线飞针测试等，以及其他创新技术，将有助于提高效率和规模化生产。

Tekscan 等公司正与越来越多的设备供应商和印刷电子合同制造商合作，将新设计与各种传感器设计的适当生产方法和产量进行组合搭配。

制造技术的进步使得传感器设计种类更加丰富，从而能够服务于更广泛的市场。同时，它也促进了特定类型传感器的大批量、低成本、稳定生产，这有利于大规模嵌入式应用。

大批量生产中的创新

由于设计和生产简单且成本低廉，应变计、电阻式、压阻式和电容式薄膜传感器目前在大批量市场中占据主导地位（如下图）。

▲像 Tekscan 的 FlexiForce 传感器这样的微型传感器越来越多地被设计成紧凑型产品和可穿戴系统，这些产品和系统需要低功耗和灵活的集成

观察到的传感器性能趋势包括：

1）对较小和较大传感器表面积的需求

2）更高和更低的传感分辨率（后者旨在以牺牲分辨率为代价来降低成本）

3）简化信号处理或电子元件，以降低成本和功耗

4）更广泛的运行环境（温度、湿度、恶劣环境等）

创新的制造方法将使新兴的、更为复杂的技术在市场应用中站稳脚跟，并具有进一步增长的潜力。例如，能够同时测量压力和温度的多模态传感器在工业和能源领域需求旺盛，而“微型传感器”则越来越多地被应用于消费电子产品或医疗电子产品中。

柔性可拉伸传感材料市场需求日益增长，这类材料可集成到智能纺织品中，并能贴合汽车座椅等不规则或动态表面。然而，由于导电或电阻油墨的动态变化，柔性可拉伸传感器的设计和制造极具挑战性，因为随着时间的推移，这些变化可能导致滞后、漂移或其他性能问题。此外，可穿戴传感器需要低功耗，因此压阻式传感等技术更具优势。

在产品设计中嵌入传感器

触觉传感技术在嵌入式应用中的日益普及，正推动着集成度、连接性和应用智能的进一步提升。大规模传感器部署需要标准化和易于集成，这需要采用简化的电信号处理技术来降低成本，同时还需要适用于各种应用的模块化固件和软件工具集。

对于映射传感器（例如压力或温度映射剖面图），现在已经可以轻松获得开源工具，用于图像解析，这些工具借鉴了可见光和红外相机图像分析软件。

压力和力传感器集成：注意事项和最佳实践

将触觉传感器成功集成到商用设备中，最关键的因素之一是传感器与整个系统的集成度——包括电气和机械方面。工程师不仅要评估信号的精度和范围，还要考虑功耗限制、电路复杂性、环境耐久性以及校准和生产规模化的便捷性。

Tekscan公司建议工程师在集成其FlexiForce触觉力传感器时采用系统级思维方法，这便是一个例证。这些电阻式传感器广泛应用于医疗、工业和消费电子领域的嵌入式力测量。

任何触觉传感器要想获得稳定可靠的结果，很大程度上取决于电气和机械的正确集成。每种技术都有其自身的细微差别，传感器制造商应该能够提供结构化的解决方案，以帮助节省集成时间和成本。

初始阶段包括传感器特性分析，工程师需要确定传感器在受控力输入下的性能。一种方法是使用带有已知称重传感器参考值的桌面加载夹具（如下图）。

此步骤使团队能够评估信号的稳定性、滞后性、线性度和重复性。电路选择也从这里开始，通常从简单的分压器入手。虽然在高负载下该电路并非线性，但它提供了一个快速且低成本的起点。

▲使用带有已知称重传感器参考值的桌面加载装置是确定触觉传感器在受控力输入下性能的一种方法

有时，为了充分发挥传感器的性能，设计人员会采用更先进的电路，以在更大的动态范围内实现线性度。虽然运算放大器电路可以提高性能，但也会带来一些弊端：增加系统电子元件的成本和复杂性（如下图）。

▲虽然反相运算放大器配置会增加设计的成本和复杂性，但如果需要宽范围力下的高线性输出，这可能是最佳选择

例如，反相运算放大器配置在零点附近具有出色的线性度，并且在较宽的力范围内表现良好；而同相运算放大器则在偏移范围内具有较强的线性度，适用于较为适中的力范围。这三种电路均支持通过电阻或电位器调节灵敏度，建议工程师将参考电压保持在 0.25 V 至 0.75 V 之间，以优化分辨率并最大限度地降低功耗。

一旦基本功能得到确认，流程便进入概念验证原型制作阶段。在此阶段，传感器会被嵌入到预期的机械环境中，例如外壳、座椅或设备接口。工程师会评估在实际应用的不同接口材料和外形尺寸下，电路的性能是否稳定。这一阶段至关重要，因为机械设计（例如负载集中、压片材料，甚至粘合剂的选择）都会显著影响电输出。

在此基础上，设计团队通常会开发更高级的原型，并配备完整的校准程序。例如，Tekscan 提供了一套原型制作套件，可以帮助简化这一阶段，使团队能够施加已知的力值并构建两点或三点校准曲线。

常见的最佳实践是在校准前，多次将传感器加载至其最大预期力的 120%。这种“预处理”过程有助于稳定传感器的性能。灵敏度通常设置为：施加 100% 的力时，输出约为满量程的 90%，这样信号范围就留有足够的余量，可以应对力意外增加的情况。

校准完成后，下一阶段是应用和现场测试，以验证其在实际环境中的性能。在一次输液泵原型机的部署中，工程团队发现传感器输出的不一致性并非由传感器或电路本身引起，而是由一种对湿度敏感的粘合剂干扰了负载传输。这个例子凸显了机械设计和电气设计之间的关键联系，以及在集成过程中进行彻底的系统级验证的必要性。

应用和现场测试完成后，就到了最终确定嵌入式设计以进行量产的时候了。此时，团队会确定电阻值、记录校准程序，并确保所有单元的电气输出一致。这一步骤保证了长期可重复性，并能顺利过渡到量产规模。

这种结构化的集成流程体现了触觉传感器集成方面的最佳实践，并强调了一个关键点：传感器选择固然重要，但集成和验证流程同样至关重要。可靠的性能不仅取决于传感器的规格，还取决于对系统级设计、电气和机械集成、全面测试以及正确校准的精心关注。

四、传感器连接与分析

传感器连接性是一个经常被忽视的因素，但它却能决定性能的好坏。

传感器连接器在系统设计中往往被忽视，成为事后才考虑的因素，但它们对应用性能却有着至关重要的影响。连接器会增加测量电路的电阻，连接器电气性能的任何变化都会导致传感器测量精度的波动。

由于制造公差或连接器放置和固定方式的差异，不同设备之间可能出现偏差，导致传感器输出不同。这些组件差异可在制造测试和质量控制过程中，通过组件或软件补偿来校正传感器校准，从而调整传感器输出。

此外，由于连接器弯曲、振动或热应力等原因，尤其是在智能纺织品等“高弯曲”环境中，随着时间的推移，可能会出现偏差。必须充分了解这些预期的组件公差，并接受它们对整体输出偏差的影响，或者严格控制这些公差，以减轻其对性能的影响。许多产品设计师低估了传感器连接器工程设计的重要性，最终在现场出现问题时才后悔莫及。

连接器类型

传统的ZIF、Tab和引脚连接器通常采用机械压接的方式将传感器导体与电路板电子元件连接起来，这些连接器通常位于导电走线和基板上。由于许多印刷柔性传感器应用具有高混合度、小批量生产的特点，此类连接器通常需要手动安装到传感器基板和导体上，这可能导致人为误差。不过，这些误差通常可以在校准过程中得到纠正。

对于大批量应用，投资昂贵的自动化连接器设备和定制夹具可能物有所值，这样既能降低单位成本，又能确保连接重复性。对于因磨损或其他原因需要定期更换传感器的应用，弹簧针连接器可提供相当可靠且可重复的连接。但是，它们需要足够的空间来容纳。

为了替代机械连接器，一些设计人员采用Z轴导电胶带、粘合剂或导电环氧树脂，将导电走线粘合到电子电路板上的其他电路元件。这些粘合剂固化后，即使在低机械应力环境下也能提供可靠的电气连接，并可简化连接器设计，从而降低成本。这种方法在可穿戴消费电子设备中也越来越常见，因为空间限制和小型化要求使得机械连接器难以使用。

传感器的应用

在应用印刷传感器时，许多用户受益于其外形尺寸的定制性和灵活性。然而，这些优势也带来了传感技术的一些细微差别，如果能够理解并加以分析，这些差别是可以有效管理的。

对于需要长时间连续传感的应用，可能需要定期校准以确保传感器输出值始终与预期测量值相符。在需要差值测量的应用中，例如测量拨动开关方向和力的象限压力差，校准的重要性相对较低，因为所有传感器元件的老化程度通常相似。

对于绝对值至关重要的应用，例如测量液体储罐接地接触板压力随时间的变化以估算液位变化，传感器漂移可能造成问题，需要定期重新校准。当传感器漂移随时间变化相对可预测，并且可以使用基于使用年限的补偿表进行估算时，基于软件的校准即可满足要求。

在传感器可能面临更剧烈环境变化的动态环境中，可以使用参考传感器来建立参考测量值，该参考测量值的输出用于自动重新校准主传感器或传感器阵列。例如，每次消费者站在地面测量亭的垫子上时，都可以使用低漂移力板传感器重新校准整个足底压力映射阵列。

对于设计人员来说，了解传感器设计中漂移的原因和性质至关重要。例如，薄膜力传感器承受恒定的静态力载荷时，其漂移可能比承受波动载荷时更大。

互联传感器：推动物联网和预测分析的发展

来自大量本地或远程位置的传感器信号需要通过 Wi-Fi、蓝牙或其他网络方式进行数据连接，才能实现物联网应用。

对于通信数据速率有限的细路由网络，边缘计算的最新进展可以利用嵌入式计算在本地处理和解读传感器图像数据。因此，只需远程发送少量数据即可触发操作，例如发出电梯制动器将在六个月内需要维护的警告信号。

“传感器无处不在”的趋势预示着大量传感器数据将逐渐积累，而这些数据正是高效机器学习所必需的。随着触觉传感器的标准化和广泛应用，大规模收集和挖掘传感器I/O数据的机会将为机器学习模型带来新的洞见，从而进一步提升传感器的实用性。

例如，现在可以将行走时绘制压力曲线的鞋垫压力传感器通过支持 Wi-Fi 或蓝牙的智能手机应用程序实时或批量传输到云收集器（如下图）。

▲F-Scan Go 可实时传输足底鞋垫压力数据

展望未来：触觉传感的未来

未来十年将是触觉传感技术发展的关键时期，其特点是创新与实际应用的双重推动力。一方面，我们将看到各种新兴技术被充分利用，解锁新的功能，这标志着一个实验与探索的时代即将到来。另一方面，我们将重点关注对一系列高性价比传感器技术的改进，这些技术有望成为主流市场和细分市场的中坚力量。

这种融合有望促进基于传感器的应用形成一个丰富的生态系统，并受益于印刷柔性电子和增材制造技术的进步。这将使小批量生产即使是最复杂的传感器成为可能，同时又不增加成本。

为了应对这些变革性变化，企业必须加倍投入未来发展。行业领导者不仅应致力于开拓新型传感器设计和制造技术，还应在技术、市场和应用等各个领域建立牢固的合作伙伴关系。

例如，像Tekscan这样的公司正在为市场的下一个变革做好准备：他们投资于研发和工程，以评估和孵化新的传感器设计和制造技术，同时通过Tekscan TactileLab与各种技术、市场和应用合作伙伴继续开发主流应用。

这些合作努力至关重要，因为它们为将触觉传感技术整合到更广泛的应用领域奠定了基础，确保下一波创新不仅具有突破性，而且具有广泛的适用性和可及性。