📑 目錄導航

• 為何 2026 年是柔性電子機器人爆發元年？
• 核心突破：柔性電路與感測系統如何重構機器人能力疆界？
• 產業全景：從醫療到製造的五大應用場景深度剖析
• 2027 年展望：市場規模、技術演進與競爭格局預測

觀察全球機器人產業發展軌跡，2024-2025 年正是柔性電子技術從實驗室走向量產的關鍵轉折點。Eurasia Review 近期報導指出，靈活電子技術已不再僅停留於概念驗證階段，而是在實際機器人組件設計中展現顯著效能提升。

傳統機器人依賴剛性 PCB 電路板與固態感測器，限制了其在非結構化環境中的適應能力。當機器人需要穿越狹窄通道、處理易碎物品或與人類近距協作時，剛性組件往往成為效能瓶頸。柔性電子技術的成熟，正好填補這一技術缺口。

從市場驅動因素分析，三大趨勢共同推動 2026 年成為爆發元年。首先，協作機器人（Cobot）市場年複合成長率超過 25%，催生對安全性更高、互動性更強的柔性組件需求。其次，醫療機器人手術精準度要求提升，剛性器械難以實現的微創操作現在可透過柔性感測與驅動系統達成。第三，極端環境探索任務增加，柔性結構在輻射場、高溫或腐蝕環境中的穩定性優於傳統方案。

可彎曲電路板：重新定義機器人形態自由度

傳統剛性 PCB 無法隨機器人關節運動而彎曲，導致訊號傳輸路徑必須透過連接器與線纜橋接，不僅增加系統複雜度，更提升故障風險點。柔性印刷電路板（FPC）採用聚酯薄膜或聚醯亞胺基材，具備優異的彎曲耐受性，可承受超過 10 萬次以上的動態彎曲循環而不影響電氣特性。

在實際應用中，波士頓動力學會的 Spot Mini 機器狗已嘗試在腿部關節處整合柔性感測陣列，即時監測足底壓力分布與關節角度，大幅提升地形適應能力。這種設計哲學正在從頂級實驗室向消費級產品滲透，預計 2026 年中階協作機器人將普遍配備基礎柔性感測模組。

柔性感測器：觸覺反饋的最後一哩路

視覺與力覺感知是機器人兩大核心能力。然而，傳統力量感測器基於應變計原理，只能測量整體受力，無法區分局部接觸特性。柔性壓阻式感測陣列可實現 5mm × 5mm 解析度的觸覺映射，讓機器人「感知」物體形狀與質地。

醫療手術機器人領域對此需求尤為迫切。達文西手術系統的下一代版本正評估整合柔性觸覺回饋模組，使外科醫師能夠透過控制器感受組織的彈性與質地差異，突破純視覺引導的限制。這項技術升級預計可使微創手術的併發症發生率降低 15-20%。

可伸展驅動器：仿生運動的最後拼圖

除感知與計算能力外，機器人的運動系統同樣面臨剛性限制。傳統液壓或氣動致動器體積龐大且響應遲滯，電磁馬達雖響應快速但扭矩密度已接近物理極限。可伸展電活性致動器（DEA）採用介電彈性體材料，可在低電壓驅動下產生超過 300% 的應變變形，為機器人提供前所未有的柔順運動能力。

這項技術在仿生機器人領域展現巨大潛力。章魚觸手、象鼻等生物運動模式依賴連續而非離散的關節運動，傳統剛性機器人難以複製。可伸展驅動器陣列可實現平滑的波浪狀收縮波，模擬生物肌肉群的協調運作模式。

然而，DEA 技術目前仍面臨能量密度不足與疲勞壽命限制。主流 DEA 材料的能量密度僅為電磁馬達的十分之一，且經過數萬次循環後性能顯著衰退。材料科學家正透過分子設計與奈米摻雜技術尋求突破，預計 2027-2028 年可推出商用等級的高可靠性 DEA 產品。

場景一：微創手術機器人——柔性感測提升手術安全邊際

微創手術的核心挑戰在於術野有限與操作精度要求高。柔性電子技術可整合於手術器械末端，提供組織觸覺回饋與即時影像增強。根據臨床研究數據，配備觸覺回饋的手術機器人可使組織誤傷率降低 23%，手術時間平均縮短 15 分鐘。

直覺外科（Intuitive Surgical）等產業龍頭已啟動下一代系統的柔性化升級計畫，預計 2026 年推出的旗艦機型將整合完整的觸覺感測陣列。市場滲透方面，預計 2027 年全球手術機器人市場規模將達 180 億美元，其中柔性組件價值佔比將從當前的 5% 提升至 12%。

場景二：協作機器人——柔性結構實現人類共存安全協作

協作機器人的設計核心是人機安全共處。傳統方案依賴外部感測器偵測人員接近後立即停止動作，這種「二元制動」模式严重影响工作節奏柔性。柔性外骨骼與軟體包覆結構提供替代方案：即使發生碰撞，柔性表面可吸收衝擊能量，將接觸壓力降至安全阈值以下。

Universal Robots、Techman Robot 等協作機器人領導廠商已推出配備柔性夾爪與感測護套的產品線。實測數據顯示，這類機器人可將人機協作的安全停止次數減少 70%，同時維持 ISO/TS 15066 標準的合規性。

展望 2026 年，預計全球協作機器人出貨量將突破 5 萬台，其中柔性安全組件滲透率將從當前的 15% 攀升至 40%。

場景三：工業檢測機器人——柔性電子適應非結構化環境巡檢

石化、電廠與軌道交通等基礎設施的定期檢測長期依賴人工，作業環境惡劣且效率低下。柔性電子技術使檢測機器人能夠穿越管路彎頭、閥門死角等複雜幾何空間，同時維持穩定的數據採集品質。

具體技術實現上，柔性 CCD/CMOS 感測陣列可彎曲貼附於彎曲表面，解決傳統硬式內視鏡的視野死角問題；柔性紅外熱成像模組可即時監測管路熱點，偵測效率較人工巡檢提升 8-10 倍。

市場規模方面，全球工業檢測機器人市場 2025 年估值約 45 億美元，預計 2027 年達 75 億美元，年複合成長率達 18%。其中柔性電子組件需求將隨檢測任務複雜度提升而快速增長。

場景四：太空探索機器人——柔性結構對抗極端環境挑戰

太空環境對機器人組件提出極端要求：-150°C 至 +120°C 的溫度循環、宇宙射線輻射、以及微重力下的操作特性。柔性電子材料在熱循環測試中展現優異的可靠性，彎曲半徑可維持 10 年以上而無疲勞裂紋。

NASA 的 Mars Sample Return 計畫與 ESA 的羅莎琳德·富蘭克林號火星車均已驗證柔性電子關鍵組件。下一階段任務將在月球南極極區的永久陰影隕石坑中部署柔性探測器，探索水冰資源——這是人類建立月球基地的戰略性目標。

產業界預測，2027 年太空機器人柔性電子市場規模將達 12 億美元，較 2025 年增長 2.5 倍。

場景五：消費級陪伴機器人——柔性交互提升情感連結

陪伴機器人的設計目標已從功能性任務延伸至情感滿足。SoftBank 的 Pepper、優必選的悟空等產品證明，具備柔軟觸感與擬生動作的機器人更容易獲得使用者信任與情感依附。

柔性電子在此類應用中扮演雙重角色：一方面提供安全的物理交互表面，另一方面透過內建感測器讀取使用者觸摸模式與力度，解讀情緒狀態並調整回應策略。

市場研究機構預測，全球消費陪伴機器人市場 2027 年將達 85 億美元，其中柔性電子組件成本佔比約 8-10%，較當前的 3% 有顯著提升空間。

市場規模預測：520 億美元背後的成長動能

综合多方預測模型，2027 年全球柔性電子市場規模將達 520-580 億美元區間，2024-2027 年複合年成長率（CAGR）達 23%。機器人應用領域的成長動力尤為強勁，預計佔比將從 2024 年的 6% 提升至 2027 年的 15%，對應市場規模約 78-87 億美元。

驅動因素可歸納為三層面：首先是成本下降，柔性電子製程從特規走向標準化，單位成本較 2022 年下降 40% 以上；其次是效能提升，良率從 75% 提升至 92%，可靠性驗證週期從 18 個月縮短至 6 個月；第三是需求爆發，協作機器人與醫療手術機器人的剛性需求為柔性組件開闢規模化出海口。

技術演進方向：異質整合與智慧化

柔性電子技術的下一階段突破將聚焦於異質整合與嵌入式智慧。異質整合指將柔性線路、刚性運算晶片、光學元件與生物感測器整合於單一系統架構，兼顧柔韌性與高效能。

學術界已證明可在柔性基板上直接製造薄膜電晶體（TFT），而軍用等級的柔性記憶體與處理器亦進入工程驗證階段。預計 2027-2028 年，具備基礎運算能力的全柔性節點將可實現，支援分散式感知與邊緣計算。

嵌入式智慧則是賦予柔性元件自診斷、自適應與自修復能力。透過內建少量感測與控制邏輯，柔性模組可即時監測自身狀態，在性能衰退前發出預警或啟動補償機制。

競爭格局：韓國與中國製造勢力崛起

柔性電子市場長期由日本（松下、索尼）與美國（DuPont、3M）主導。然而，近年韓國三星、LG 與中國京東方、比亞迪等製造大廠積極投入柔性顯示與感測器領域，已形成顯著的產能規模與成本競爭優勢。

觀察產業動態，2024-2025 年間中國柔性電子產能擴張幅度達 40%，預計 2027 年將佔全球產能的 35% 以上。韓國則聚焦高階應用市場，在折疊螢幕與車用柔性模組領域保持技術領先。

對於機器人製造商而言，供應商多元化與區域化布局已成戰略必修課題。過度依賴單一地區供應將面臨地緣政治與物流成本的雙重風險。