引言
近日，上海具身慧智科技有限公司与南开大学围绕电致变色材料及人形机器人仿生电子皮肤开展联合研发。项目面向具身智能在人机交互、安全提示与运动感知等方面的实际需求，探索将柔性传感、颜色显示与机器人控制系统相结合，让机器人表面由传统覆盖材料进一步升级为可感知、可反馈的信息交互界面。
为什么机器人需要一层“电子皮肤”？
当前，人形机器人主要依靠语音、屏幕表情和肢体动作传递信息，但在医疗康养、迎宾导览、心理陪伴及家庭服务等近距离交互场景中，仅依靠这些方式仍难以完整表达机器人的运行状态和环境感知结果。
电子皮肤可以通过颜色变化直观呈现机器人的情绪反馈、温度异常、局部受压或损伤状态；同时感知拉伸、弯曲、压力和运动信号，为机器人动作控制、姿态识别与安全防护提供数据支持。它并非单纯的外观装饰，而是连接机器人感知系统、控制系统与用户之间的新型交互媒介。
从材料变色到“感知—决策—显色”
本项目现阶段以电致变色技术为重点。研发团队将设计和合成不同结构的紫精类电致变色分子，并将功能分子与聚合物薄膜或水凝胶体系复合，构建可在电信号控制下改变颜色的柔性器件。
在工作过程中，机器人传感器首先获取温度、压力、碰撞或交互状态等信息，控制系统完成判断后向电子皮肤输出电信号，材料随之发生可逆的颜色变化，由此形成“感知—决策—显色”的反馈链路。项目还将通过电化学测试和光谱分析，对着色速度、褪色速度、颜色差异及循环稳定性进行持续优化。
相关水凝胶器件采用柔性多层结构设计，可兼顾显示与传感功能。现有测试数据显示，其在455纳米波长处的光学对比度超过98%，着色效率达到354 cm²/C；水凝胶传感器检测范围可覆盖0—600%的形变，灵敏系数GF为7.70，并在1000次加载与卸载测试中保持较好的信号稳定性。器件能够识别面部肌肉、声带振动、手指活动等微小动作，也可用于关节弯曲、行走和跑步等较大幅度运动监测。
面向多类机器人应用场景
在陪伴与服务机器人中，电子皮肤可利用颜色表达亲和、警示或互动状态，降低交流过程中的机械感；在康养和运动场景中，可监测关节弯曲、肢体拉伸及动作变化；在工业巡检和人机协作场景中，则可通过颜色及时提示温度异常、碰撞、受压或表面损伤，帮助工作人员快速识别风险。
对于人形机器人而言，这项技术还可用于面部、手臂、关节及躯干等区域，使机器人的状态反馈不再局限于显示屏，而是分布在其整个身体表面。
从实验器件走向柔性仿生皮肤
目前，紫精类电致变色材料已在溶液和水凝胶体系中实现红、黄、蓝等多色响应。下一阶段的研发重点，是解决材料薄膜化后响应速度下降、循环寿命降低、柔性基底适配及电极接触均匀性等问题。
项目计划实现不少于三种可区分颜色，着色与褪色响应时间控制在3—7秒；经过不少于500次循环测试后，光学性能衰减不超过20%，并在柔性基底上完成稳定器件构筑和仿生皮肤模型演示。现阶段研发范围聚焦材料、器件和模型验证，暂不涉及机器人整机控制系统集成。
电子皮肤并不是简单地让机器人“变颜色”，而是尝试赋予其更直观的状态表达与更柔性的环境感知能力。上海具身慧智将与南开大学持续推进材料性能、器件结构和应用场景验证，为电子皮肤从实验室技术走向具身智能实际应用奠定基础。
本次WAIC大会期间，电驱变色电子皮肤将于上海具身慧智展台现场亮相。欢迎各位行业伙伴、专家学者及观众莅临上海世博展览馆H4-150上海国投展区交流，共同探讨仿生电子皮肤在人形机器人感知、交互与安全应用中的更多可能。
未来展望
未来，随着材料响应速度、循环稳定性与柔性集成能力持续提升，电子皮肤有望由局部功能模块逐步发展为覆盖机器人全身的分布式感知与显示系统，并进一步与情感计算、姿态控制和安全管理协同，为人形机器人进入康养陪伴、公共服务、工业协作及家庭场景提供更自然、可靠的人机交互基础。
关于我们
上海具身慧智科技有限公司（以下简称“公司”）于2026年2月在上海注册成立，总部位于浦东新区。公司由上海国有资本投资有限公司旗下孚腾资本与全球具身智能领军企业智元机器人联合发起，复星集团、永达集团等本市重点产业方共同参与设立。
2025年，人形机器人产业迎来爆发拐点。特斯拉Optimus量产在即，华为、宇树等企业加速技术突破，行业正从“实验室研发”向“规模化落地”跃迁为打通产业链上下游协作壁垒，艾邦机器人正式组建"人形机器人全产业链交流群"，覆盖金属材料、复合材料、传感器、电机、减速器等全硬件环节，助力企业精准对接资源、共享前沿技术！
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