近日，南方科技大学郭传飞教授团队联合北京理工大学、阿布扎比穆罕默德·本·扎耶德人工智能大学等机构，在大规模离子电子皮肤领域取得新进展。相关以《Large-scale iontronic skins with neural-hierarchical processing architecture》（具有神经层级处理架构的大规模离子电子皮肤）为题，发表于国际期刊《Nature Machine Intelligence》。

研究团队开发了一套名为NI-skin的大规模离子电子皮肤系统，传感密度达到 1110 个/平方厘米，传感单元总数超过 1 万个。通过借鉴人类躯体感觉系统的层级处理方式，该系统能够并行处理大规模触觉信号，实现 300 微米级表面特征分辨，并在感知到伤害性刺激后触发自主保护反应。

传统大规模触觉传感阵列通常采用串行读取架构。随着传感单元数量和密度不断增加，信号读取延迟、串扰以及数据传输带宽占用等问题也会随之加剧。即使传感器本身足够灵敏，如果大量触觉信息无法及时传递和处理，机器人仍然难以实现快速、精细的触觉交互。

此次研究的核心突破，在于将传感器阵列与类脑层级信号处理架构结合起来，让电子皮肤不仅能够采集触觉信号，还能够更高效地完成信号编码、汇聚与处理。

论文报告显示，该系统的信号读取速率达到 100 帧/秒，后端汇聚压缩可将带宽消耗降低数百倍。这意味着，当传感单元数量不断增加时，系统仍有机会维持较高的触觉信息处理效率。

在机器人触觉交互实验中，NI-skin 展现了精细表面感知与自我保护能力。

一方面，系统能够分辨 300 微米级的表面特征，为机器人识别细微纹理、接触轮廓以及开展精细抓取提供支持。论文补充视频还展示了机器人利用该系统稳定抓取直径约 0.5 毫米的铅笔芯，以及柔软的 0.2 毫米焊锡丝等操作。

另一方面，研究团队还为系统引入了伤害性刺激感知与保护反应。当机器人感知到尖锐等具有潜在伤害风险的接触时，系统能够触发自主缩避反应，无需等待较慢的高层决策循环完成后再采取动作。

这类机制与人类的痛觉保护反射具有相似之处。对于未来的人形机器人而言，触觉不再只是判断“是否碰到了物体”，还需要帮助机器人识别危险接触，并及时调整动作。

基于相关技术积累，郭传飞教授创立了赛感科技（深圳）有限公司，并担任公司创始人兼首席科学家。赛感科技重点布局离电型电容传感技术，其纳米界面离电型电容技术利用电子导体与离子导体接触面积的变化产生传感信号，可用于构建高灵敏度、高信噪比、快速响应的柔性传感器。

在产品布局上，赛感科技已形成柔性传感器、信号采集模组与数据分析软件等产品体系，可应用于机器人手部、身体及足底等部位。

对于灵巧手，指尖传感器能够帮助机器人获取接触状态与力度变化；对于手掌和躯干，阵列式传感器可以提供更大范围的压力分布信息；对于足底，压力感知则可为机器人判断受力状态、调整姿态提供数据支持。

除机器人领域外，赛感科技公开布局的应用场景还包括消费电子、汽车电子、医疗健康及AI玩具等。

在工业抓取场景中，柔性触觉传感器可用于感知接触状态与压力变化；在智能座舱中，可用于座椅、方向盘等接触部位的感知；在AI玩具等交互场景中，则可识别轻触、按压等动作，为设备提供触觉交互信息。

从机器人灵巧手、身体与足底，到汽车座舱和智能交互设备，柔性触觉传感器正逐步拓展应用边界。