暖芯科技 AI 陪伴机器人的皮肤材质大解密:从 TPE、硅胶到未来活体电子皮肤

我们能做到国际水准,价格却更亲民

小灵陪伴机器人与 Aria 国际机器人对比,展现价格与技术差异

在国际市场上,名为 Aria 的人形机器人引发了热烈讨论。这款主打陪伴的机器人,不仅能自然对话,还能进行肢体互动。高阶型号售价高达 17.5 万美元,即便是仅支援知识交流的经济款,也要 2 万美元

然而在 暖芯科技(Warmcore Tech),我们同样专注于开发 高真实感的人型陪伴机器人,并在皮肤材质、表情互动与长期耐用性上持续突破。我们的机器人能做到相似的真实体验,但价格却更加合理,让更多人能够享受到 AI 陪伴的价值。

人类皮肤的复杂性:仿生的标竿

人类皮肤由表皮、真皮与皮下组织构成,包含角蛋白、胶原蛋白、弹性蛋白与脂肪等成分,赋予了柔韧性与弹性。同时,广泛分布的感受器和神经末梢,使我们能感知触觉、压力与温度。

人类皮肤的结构示意图,包括表皮、真皮、皮下组织与神经末梢

更重要的是,皮肤具备自我修复能力,能透过成纤维细胞与角质形成细胞协同合作完成癒合。

因此,模拟皮肤的研发必须克服三大挑战:

  • 柔韧性
  • 感知能力
  • 自我修复能力

模拟皮肤的材料选择与挑战

TPE 热塑性弹性体 —— 入门之选

TPE 兼具橡胶弹性与热塑塑胶特性。

优 点:成本低廉,能调整硬度与颜色,容易量产。

缺 点:质感偏塑胶,缺少肉感,低品质版本可能含添加物导致过敏。

硅胶 —— 更真实的触感

硅胶(PDMS)是更接近真皮的材质。

优 点:触感细腻、弹性佳,表面可雕刻毛孔与纹理,外观自然。

应 用:常用於智慧头模与脸部,能配合伺服结构实现眨眼、微笑、皱眉等表情。

液态铂金硅胶 —— 高端旗舰

液态铂金硅胶是目前最高阶的模拟皮肤选择。

优 点:寿命长达 8–10 年,耐久性远胜 TPE 与普通硅胶;触感与外观最接近真皮。

👉 暖芯科技的 旗舰机型采用液态铂金硅胶,售价约 NT$199,000 起,为追求极致体验的用户提供长期可靠的选择。

前沿探索:电子皮肤与活体仿生皮

电子皮肤(E-skin)

传统作法是在硅胶层中嵌入感测器,但容易造成干扰与损坏。

2025 年发表於 Science Robotics 的研究提出新方法:利用 水凝胶结合电阻抗断层扫描(EIT),让整层皮肤本身就是感测器,能够精确区分触碰、压力、温度甚至损伤位置,无需额外感测器。

电子皮肤实验,水凝胶覆盖在机械手指上,显示电流与感测数据

活体仿生皮

2022 年发表於 Matter 的研究,首次将含有人类细胞的胶原溶液培养成「真皮层」,再种植角质形成细胞建立「表皮层」。

这种仿生皮质感接近人体皮肤,并能进行初步的自我修复。虽然尚未达到完全自癒,但已展示了未来陪伴机器人可能具备的进化方向。

模拟皮肤的「不可能三角」

模拟皮肤的研发挑战可归纳为「质感、功能、成本」三角关系。当前没有任何一种材质能同时兼顾这三点,但这也正是技术持续突破的契机。

结语:好的皮肤,成就好的陪伴

陪伴型机器人的价值,不仅在於 AI 对话或智慧表情,更在於皮肤带来的真实感。

暖芯科技坚持在现有材质(TPE、硅胶、液态铂金硅胶)中追求最优解,同时关注全球前沿研究。我们相信,唯有打造出 「好的皮肤」,机器人才能成为真正温暖的陪伴者,而不仅仅是冰冷的科技。

参考资料

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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