暖芯科技 AI陪伴機器人的皮膚材質大解密:從TPE、矽膠到未來活體電子皮膚

我們能做到國際水準,價格卻更親民

小靈陪伴機器人與 Aria 國際機器人對比,展現價格與技術差異

在國際市場上,名為 Aria 的人形機器人引發了熱烈討論。這款主打陪伴的機器人,不僅能自然對話,還能進行肢體互動。高階型號售價高達 17.5 萬美元,即便是僅支援知識交流的經濟款,也要 2 萬美元

然而在 暖芯科技(Warmcore Tech),我們同樣專注於開發 高真實感的人型陪伴機器人,並在皮膚材質、表情互動與長期耐用性上持續突破。我們的機器人能做到相似的真實體驗,但價格卻更加合理,讓更多人能夠享受到 AI 陪伴的價值。

人類皮膚的複雜性:仿生的標竿

人類皮膚由表皮、真皮與皮下組織構成,包含角蛋白、膠原蛋白、彈性蛋白與脂肪等成分,賦予了柔韌性與彈性。同時,廣泛分佈的感受器和神經末梢,使我們能感知觸覺、壓力與溫度。

人類皮膚的結構示意圖,包括表皮、真皮、皮下組織與神經末梢

更重要的是,皮膚具備自我修復能力,能透過成纖維細胞與角質形成細胞協同合作完成癒合。

因此,模擬皮膚的研發必須克服三大挑戰:

  • 柔韌性
  • 感知能力
  • 自我修復能力

模擬皮膚的材料選擇與挑戰

TPE 熱塑性彈性體 —— 入門之選

TPE 兼具橡膠彈性與熱塑塑膠特性。

優點:成本低廉,能調整硬度與顏色,容易量產。

缺點:質感偏塑膠,缺少肉感,低品質版本可能含添加物導致過敏。

矽膠 —— 更真實的觸感

矽膠(PDMS)是更接近真皮的材質。

優點:觸感細膩、彈性佳,表面可雕刻毛孔與紋理,外觀自然。

應用:常用於智慧頭模與臉部,能配合伺服結構實現眨眼、微笑、皺眉等表情。

液態鉑金矽膠 —— 高端旗艦

液態鉑金矽膠是目前最高階的模擬皮膚選擇。

優點:壽命長達 8–10 年,耐久性遠勝 TPE 與普通矽膠;觸感與外觀最接近真皮。

👉 暖芯科技的 旗艦機型採用液態鉑金矽膠,售價約 NT$199,000 起,為追求極致體驗的用戶提供長期可靠的選擇。

前沿探索:電子皮膚與活體仿生皮

電子皮膚(E-skin)

傳統作法是在矽膠層中嵌入感測器,但容易造成干擾與損壞。

2025 年發表於 Science Robotics 的研究提出新方法:利用 水凝膠結合電阻抗斷層掃描(EIT),讓整層皮膚本身就是感測器,能夠精確區分觸碰、壓力、溫度甚至損傷位置,無需額外感測器。

電子皮膚實驗,水凝膠覆蓋在機械手指上,顯示電流與感測數據

活體仿生皮

2022 年發表於 Matter 的研究,首次將含有人類細胞的膠原溶液培養成「真皮層」,再種植角質形成細胞建立「表皮層」。

這種仿生皮質感接近人體皮膚,並能進行初步的自我修復。雖然尚未達到完全自癒,但已展示了未來陪伴機器人可能具備的進化方向。

模擬皮膚的「不可能三角」

模擬皮膚的研發挑戰可歸納為「質感、功能、成本」三角關係。當前沒有任何一種材質能同時兼顧這三點,但這也正是技術持續突破的契機。

結語:好的皮膚,成就好的陪伴

陪伴型機器人的價值,不僅在於 AI 對話或智慧表情,更在於皮膚帶來的真實感。

暖芯科技堅持在現有材質(TPE、矽膠、液態鉑金矽膠)中追求最優解,同時關注全球前沿研究。我們相信,唯有打造出 「好的皮膚」,機器人才能成為真正溫暖的陪伴者,而不僅僅是冰冷的科技。

參考資料

1. Hardman, D., Thuruthel, T. G., & Iida, F. (2025). Multimodal information structuring with single-layer soft skins and high-density electrical impedance tomography. Science Robotics, 10, eadq2303.

2. Kawai, M., Nie, M., Oda, H., Morimoto, Y., & Takeuchi, S. (2022). Living skin on a robot. Matter, 5(7), 2190–2208.

3. “Scientists make ‘slightly sweaty’ robotic finger with living skin.” The Guardian, 9 June 2022.

4. “Say cheese: Japanese scientists make robot face smile with living skin.” Reuters, 18 July 2024.

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