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人形機(jī)器人傳感器產(chǎn)業(yè)鏈最新分析:力、觸覺、IMU、視覺傳感器為主流!(全面)

傳感器專家網(wǎng) ? 2025-10-11 18:38 ? 次閱讀
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人工智能機(jī)器人技術(shù)飛速發(fā)展的浪潮中,人形機(jī)器人正從科幻概念逐步走向現(xiàn)實(shí)應(yīng)用,成為全球科技競(jìng)爭(zhēng)的新焦點(diǎn)。而傳感器作為人形機(jī)器人的“感官”,是其實(shí)現(xiàn)智能交互與復(fù)雜任務(wù)執(zhí)行的關(guān)鍵硬件基礎(chǔ)。從感知外界環(huán)境的視覺、觸覺、力覺,到維持自身平衡與定位的慣性測(cè)量等,各類傳感器的性能與技術(shù)進(jìn)步直接決定了人形機(jī)器人的智能化水平與應(yīng)用場(chǎng)景拓展能力。當(dāng)前,人形機(jī)器人傳感器行業(yè)迎來發(fā)展機(jī)遇,政策支持、資本涌入、AI大模型助力及廣泛應(yīng)用場(chǎng)景拓展推動(dòng)其發(fā)展。但行業(yè)也面臨技術(shù)提升、成本降低及國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)等挑戰(zhàn),國(guó)內(nèi)企業(yè)需加快技術(shù)創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化替代。

本文將深入剖析人形機(jī)器人傳感器行業(yè),從驅(qū)動(dòng)因素、細(xì)分領(lǐng)域、市場(chǎng)規(guī)模到相關(guān)公司布局,全方位梳理行業(yè)現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢(shì)。探討各細(xì)分領(lǐng)域的技術(shù)路線、市場(chǎng)格局等內(nèi)容。同時(shí),聚焦行業(yè)內(nèi)具有代表性的企業(yè),分析其技術(shù)優(yōu)勢(shì)、市場(chǎng)地位與戰(zhàn)略布局,為讀者提供一份詳盡的參考,助力行業(yè)健康發(fā)展,推動(dòng)人形機(jī)器人技術(shù)邁向新的高度。

01

行業(yè)概述

1、傳感器是機(jī)器人實(shí)現(xiàn)智能層級(jí)躍遷的硬件基石

傳感器是感知世界的首要工具。傳感器與通信、計(jì)算機(jī)被稱為現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱,其主要功能是將各種物理量、化學(xué)量等待感知量轉(zhuǎn)換為可檢測(cè)與數(shù)字化的電信號(hào)。

人形機(jī)器人通過傳感器獲取外界狀態(tài)和自身狀態(tài)。機(jī)器人代替人類工作時(shí)需要模擬人類的“感知-決策-執(zhí)行”,在感知環(huán)節(jié),傳感器如同機(jī)器人的感官(如:眼、耳、皮膚等),負(fù)責(zé)感知外部環(huán)境(如:壓力、圖像)與自身狀態(tài)(如:位置、速度、加速度)。

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傳感器系統(tǒng)是機(jī)器人必備組成部分。感知系統(tǒng)在機(jī)器人工作的各環(huán)節(jié)發(fā)揮作用,以物流搬運(yùn)機(jī)器人為例,定位傳感器感知機(jī)器人當(dāng)前位置,并在行駛過程中通過感知位置保證行駛路線正確,壓力傳感器監(jiān)控搬運(yùn)力度,視覺傳感器探測(cè)障礙物。

傳感器作為人形機(jī)器人智能化層級(jí)的核心硬件載體,其技術(shù)迭代直接驅(qū)動(dòng)智能等級(jí)躍遷。在人形機(jī)器人智能化等級(jí)從L1至L3的升級(jí)過程中,傳感器系統(tǒng)發(fā)生階躍式演進(jìn):L1級(jí)依賴基礎(chǔ)視覺傳感器實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單操作;L2級(jí)通過力傳感器實(shí)現(xiàn)物體抓取;L3級(jí)整合電子皮膚與高精度力反饋,實(shí)現(xiàn)與復(fù)雜環(huán)境交互。

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2、方案:力、觸覺、IMU、視覺傳感器為主流方案

內(nèi)部傳感器方案較成熟,外部傳感器具備較大增配潛力。人形機(jī)器人上使用傳感器大致可以分為內(nèi)部和外部?jī)深悾?)內(nèi)部傳感器是運(yùn)控反饋系統(tǒng)的關(guān)鍵,對(duì)精細(xì)操作和柔性控制的需求催生高級(jí)別傳感器的需求,包括位置、速度傳感器、編碼器等,基本可以沿用工業(yè)機(jī)器人/協(xié)作機(jī)器人的成熟方案;2)外部傳感器是對(duì)外智能交互的核心硬件,主要為視覺、力覺、溫度和觸覺傳感器等,增配潛力較大。

遠(yuǎn)期看隨著多模態(tài)感知與交互的發(fā)展,聽覺、語言交流、味覺、嗅覺等多元傳感系統(tǒng)有望增加:

關(guān)節(jié)處的位置/速度/力傳感器主要的作用為針對(duì)關(guān)節(jié)的運(yùn)用狀態(tài)、輸出力或力矩進(jìn)行監(jiān)測(cè)和反饋,一般可采用編碼器或者一維力/力矩傳感器,若要更突出的復(fù)雜場(chǎng)景柔順控制能力則可以在腳部/手腕等處增配六維力/力矩傳感器,例如特斯拉Optimus;


本體的慣性傳感器,可以采用加速度計(jì)/陀螺儀,精度要求更高則可以增配IMU,主要用于協(xié)助身體平衡、定位導(dǎo)航等功能。

靈巧手觸覺傳感器,主要用于獲取如接觸力大小和方向、溫度、濕度、形狀紋理等信息,對(duì)非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中的穩(wěn)定抓取、路徑規(guī)劃和避障等至關(guān)重要。當(dāng)前主要包括MEMS壓力陣列觸覺傳感器和柔性電子皮膚兩種方案,均處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展前期。

視覺傳感器,主要用于物體的識(shí)別和跟蹤、環(huán)境感知,同樣是路徑規(guī)劃的基礎(chǔ)。得益于移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人發(fā)展,3D主動(dòng)視覺的視覺SLAM有了一定的發(fā)展基礎(chǔ),大部分人形機(jī)器人廠商沿用方案。特斯拉Optimus則使用車端自動(dòng)駕駛的視覺方案,即通過攝像頭+FSD計(jì)算平臺(tái)。

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02

驅(qū)動(dòng)因素

1、人形機(jī)器人具備中長(zhǎng)期潛力,市場(chǎng)空間廣闊,推動(dòng)硬件發(fā)展

中長(zhǎng)期來看,人形機(jī)器人賽道正展現(xiàn)出極具爆發(fā)力的發(fā)展?jié)摿?,具備廣闊的市場(chǎng)空間。國(guó)內(nèi)自上而下的政策支持、多渠道資本的持續(xù)護(hù)航、AI大模型的賦能以及廣泛應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)商業(yè)落地化的推進(jìn),驅(qū)動(dòng)了人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

1)政策支持:國(guó)家層面,2023年10月工信部發(fā)布《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見》,提出到2025年初步建立創(chuàng)新體系、突破關(guān)鍵技術(shù),到2027年形成安全可靠產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈體系,綜合實(shí)力達(dá)世界先進(jìn)水平。地方層面,北京、上海、廣東、江蘇等地紛紛響應(yīng),出臺(tái)相關(guān)政策,推動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)?;?、專業(yè)化發(fā)展。

2)資本助力:人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)具有長(zhǎng)周期、高技術(shù)密集度與生態(tài)依賴性等特點(diǎn)。2022年初至2024年Q1,中國(guó)人形機(jī)器人領(lǐng)域共發(fā)生25筆融資,融資規(guī)模43.75億元。2025年8月31日,優(yōu)必選與InfiniCapital簽署10億美元戰(zhàn)略伙伴合作協(xié)議。湖北省設(shè)立100億元人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)投資母基金,北京市設(shè)立總規(guī)模1000億元、存續(xù)期15年的政府投資基金,重點(diǎn)支持人工智能、機(jī)器人等領(lǐng)域。

3)AI大模型突破推動(dòng)人形機(jī)器人智能化預(yù)期。近兩年來,人工智能大模型技術(shù)快速迭代,有望為人形機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)落地提供重要的技術(shù)支撐。在技術(shù)驅(qū)動(dòng)層面,AI大模型賦予人形機(jī)器人“最強(qiáng)大腦”,在人-機(jī)-環(huán)境交互方面,大模型可以接受視覺、語言、觸覺等多種信息輸入,提升自然語言處理、視覺感知、動(dòng)作規(guī)劃等核心能力。國(guó)外科技大廠如谷歌2022年推出RT系列模型并多次迭代,英偉達(dá)2024年3月發(fā)布GR00T項(xiàng)目,2025年8月末發(fā)布JetsonThor開發(fā)套件及量產(chǎn)模組;國(guó)內(nèi)智元2025年3月發(fā)布智元啟元大模型(GO-1),銀河通用2025年1月和6月分別發(fā)布GraspVLA與TrackVLA等。


4)應(yīng)用場(chǎng)景拓展:人形機(jī)器人有望廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造、倉儲(chǔ)物流、民生服務(wù)及特種應(yīng)用領(lǐng)域。近兩年商業(yè)化落地進(jìn)展持續(xù)推進(jìn),如Figure01進(jìn)入寶馬工廠實(shí)訓(xùn),優(yōu)必選WalkerS1走進(jìn)比亞迪等汽車工廠,宇樹科技人形機(jī)器人應(yīng)用于研究、教育和消費(fèi)領(lǐng)域等。中長(zhǎng)期來看,人形機(jī)器人有望從ToB場(chǎng)景延伸至ToC場(chǎng)景,拓展廣闊市場(chǎng)空間。

總體來看,人形機(jī)器人市場(chǎng)前景廣闊,有望在2025年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。在政策支持與長(zhǎng)期資本的持續(xù)護(hù)航下,市場(chǎng)對(duì)人形機(jī)器人規(guī)?;瘧?yīng)用的迫切需求正倒逼核心零部件的發(fā)展與國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。通過技術(shù)迭代與供應(yīng)鏈優(yōu)化持續(xù)降低硬件成本;同時(shí),AI大模型的快速發(fā)展為機(jī)器人“大腦”的泛化能力提供支撐,進(jìn)一步拓展其在工業(yè)、服務(wù)、特種等多元場(chǎng)景的應(yīng)用邊界,而應(yīng)用場(chǎng)景的持續(xù)豐富又將反向刺激硬件需求的增長(zhǎng),推動(dòng)傳感器、執(zhí)行器、結(jié)構(gòu)件等核心硬件向高性能、低成本、高可靠性的方向快速演進(jìn),形成“市場(chǎng)擴(kuò)容-硬件降本-場(chǎng)景拓展-需求升級(jí)”的良性循環(huán),為人形機(jī)器人的大規(guī)模商業(yè)化奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2、人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈:上游核心零部件價(jià)值量占比較高,業(yè)績(jī)兌現(xiàn)較快

人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈由上游零部件供應(yīng)、中游本體制造與集成、下游多元應(yīng)用領(lǐng)域三大板塊構(gòu)成。上游零部件主要包括決策控制系統(tǒng)、感知系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)和其他零部件等,其中從當(dāng)下看,價(jià)值占比高、增量空間大的主要是傳感器、減速器、電機(jī)、絲杠等核心零部件。中游本體制造與集成主要負(fù)責(zé)整機(jī)的設(shè)計(jì)、組裝和測(cè)試,以及將上游零部件和中游本體進(jìn)行整合,此環(huán)節(jié)當(dāng)前利潤(rùn)空間相對(duì)較小,但隨著技術(shù)成熟和規(guī)?;a(chǎn),未來具有較大的彈性。下游應(yīng)用領(lǐng)域,人形機(jī)器人未來有望廣泛應(yīng)用于制造、物流、醫(yī)療、教育、家庭陪護(hù)等多個(gè)領(lǐng)域。

當(dāng)下,傳感器、減速器、電機(jī)、絲杠等上游核心零部件價(jià)值量占比較高,目前具備技術(shù)壁壘和場(chǎng)景落地能力的上游零部件企業(yè)也是業(yè)績(jī)兌現(xiàn)較快的環(huán)節(jié)。

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3、政策支持傳感器發(fā)展

近年來,在全球科技競(jìng)爭(zhēng)加劇、中美貿(mào)易摩擦等背景下,關(guān)鍵科技領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代,解決“卡脖子”問題成為維護(hù)國(guó)家安全的關(guān)鍵,中央及地方政府積極出臺(tái)政策支持熱敏電阻及傳感器等電子企業(yè),行業(yè)政策寬松,給國(guó)內(nèi)熱敏電阻及傳感器企業(yè)帶來了良好的發(fā)展機(jī)遇、廣闊的發(fā)展空間。

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03

力/力矩傳感:人形機(jī)器人高精度交互的關(guān)鍵

1、力傳感分類:人形機(jī)器人力控方案的技術(shù)選型與維度考量

力傳感器主要將力學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妼W(xué)信號(hào)。敏感元件直接感受(或響應(yīng))被測(cè)信息(非電量),轉(zhuǎn)換元件進(jìn)一步將敏感元件的感受(或響應(yīng))信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),其具體作用包括:1)把來自敏感元件的信號(hào)轉(zhuǎn)移成電壓、電流等信號(hào),使其更適合進(jìn)一步處理和傳輸;2)對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波、調(diào)制、解調(diào)、衰減、運(yùn)算及數(shù)字化處理。

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力感知是人形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制的基礎(chǔ),力/力矩傳感器為主流力控方案。力感知為人形機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制提供必要的力覺信息,對(duì)機(jī)器人完成復(fù)雜、精細(xì)作業(yè)任務(wù),實(shí)現(xiàn)柔順化、智能化操作起到關(guān)鍵作用。其中,電流環(huán)與力/力矩傳感器與機(jī)器人力感知的主要方式,與電流環(huán)的間接力感知相比,力傳感器能夠提供更為直接和準(zhǔn)確的環(huán)境交互信息,外力感知能力相對(duì)更敏銳。

力傳感器存在多種分類方法,可按工作原理、貼片材料、測(cè)量維度、信號(hào)傳輸方式等劃分不同類型。

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按工作原理劃分,力傳感器主要包括應(yīng)變式、壓電式、電容式與光電式。其中,應(yīng)變式力傳感器因其高精度、寬測(cè)量范圍、良好的線性度和成熟的制造工藝成為人形機(jī)器人力控的主流方案。相比之下,電容式傳感器易受電磁干擾,壓電式傳感器僅適用于動(dòng)態(tài)測(cè)量(靜態(tài)信號(hào)衰減),而光學(xué)式傳感器雖精度高但成本昂貴且系統(tǒng)復(fù)雜,限制了其廣泛應(yīng)用。

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硅/金屬箔電阻應(yīng)變傳感器性能更優(yōu)秀,后續(xù)有望在人形機(jī)器人領(lǐng)域推廣。經(jīng)過對(duì)不同類型的力矩傳感器在穩(wěn)定性、剛度、動(dòng)態(tài)特性、成本與信噪比五個(gè)維度的綜合比較,硅/金屬箔電阻應(yīng)變式傳感器在穩(wěn)定性、剛度以及信噪比等方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì),后續(xù)有望在人形機(jī)器人領(lǐng)域推廣。

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按測(cè)量維度劃分,力傳感器可分為一維力/力矩傳感器、三維力傳感器和六維力傳感器。一維力/力矩傳感器僅測(cè)量單一方向的力或力矩;三維和六維力傳感器可同時(shí)測(cè)量多方向力,其中六維力傳感器位列工信部十四五“機(jī)器人關(guān)鍵基礎(chǔ)提升行動(dòng)”之列。

一維力傳感器:一維力傳感器在工業(yè)應(yīng)用廣泛,但在機(jī)器人使用中,若控制不好易產(chǎn)生振動(dòng),且量程受限。市場(chǎng)一維力傳感器單價(jià)在100-2000元不等,應(yīng)用在稱重儀器、鐵路檢測(cè)等。

三維力傳感器:1)力F的作用點(diǎn)P始終與傳感器的標(biāo)定參考點(diǎn)O保持重合;2)力F方向在三維空間隨機(jī)變化,選用三維力傳感器。市場(chǎng)三維力傳感器單價(jià)在100-10,000元不等,用在實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)或部分自動(dòng)化場(chǎng)景。

六維力傳感器:1)空間中任意方向的力F的作用點(diǎn)P不與傳感器標(biāo)定參考點(diǎn)重合;2)力F方向在三維空間隨機(jī)變化,選用六維力傳感器。六維力傳感器大幅提升機(jī)器人末端感知水平,是高端人形機(jī)器人、打磨作業(yè)的協(xié)作機(jī)械臂腕部、仿生手的核心部件。成本相對(duì)高昂,售價(jià)在3,000-30,000元不等。

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綜合成本與測(cè)力應(yīng)用,一/三/六維度力傳感器均可廣泛應(yīng)用于人形機(jī)器人。一維力/力矩傳感器測(cè)力維度單一,適合單一運(yùn)動(dòng)方向場(chǎng)景,例如直線或旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié),盡管難以滿足高精度任務(wù),但是低成本、易集成;六維力傳感器提供全方位力覺反饋,用于復(fù)雜作業(yè)場(chǎng)景的手部末端力控;三維力傳感器往往作為低成本環(huán)境下六維力傳感器的補(bǔ)充,二者存在一定替代關(guān)系。參考特斯拉Optimus和優(yōu)必選WalkerX的傳感器方案,預(yù)計(jì)人形機(jī)器人單機(jī)大概率搭載六維力傳感器2或4個(gè)(少數(shù)人形機(jī)器人廠家用三維力傳感器代替),其余28個(gè)關(guān)節(jié)普遍標(biāo)配一維力/力矩傳感器。

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按信號(hào)傳輸方式劃分,力傳感器輸出模式主要分為模擬輸出和數(shù)字輸出兩種。模擬輸出即輸出連續(xù)變化的電壓或電流信號(hào),信號(hào)大小與受力成正比,適用于短距離、低成本、精度要求不高的場(chǎng)景;而數(shù)字輸出則輸出離散的數(shù)字信號(hào),通過通信協(xié)議(如I2C、SPI、RS485)傳輸,數(shù)字信號(hào)包含受力大小、單位、狀態(tài)等信息,適用于長(zhǎng)距離、高精度場(chǎng)景,如機(jī)器人、醫(yī)療設(shè)備、航空航天等領(lǐng)域。能夠認(rèn)為,人形機(jī)器人復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制需求更適合數(shù)字信號(hào)傳輸方式,有效抵抗長(zhǎng)距離傳輸中的信號(hào)干擾,確保多關(guān)節(jié)協(xié)同運(yùn)動(dòng)時(shí)的實(shí)時(shí)性。

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2、產(chǎn)業(yè)鏈及競(jìng)爭(zhēng)格局:上游彈性體與應(yīng)變片至關(guān)重要,中游ATI份額領(lǐng)先

力/力矩傳感器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游主要由原材料(金屬材料、半導(dǎo)體材料、有機(jī)材料等)及關(guān)鍵部件(彈性體、應(yīng)變片等)組成;中游為傳感器的加工制造和封裝檢測(cè);下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,工業(yè)自動(dòng)化為主,人形機(jī)器人、汽車等行業(yè)需求加速增長(zhǎng)。

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產(chǎn)業(yè)鏈上游來看,彈性體和應(yīng)變片性能至關(guān)重要。從成本結(jié)構(gòu)來看,上游原材料在生產(chǎn)成本中占據(jù)重大比例,據(jù)傳感器專家網(wǎng),以國(guó)內(nèi)終端產(chǎn)品為例,目前材料成本合計(jì)占比約40%(其中20%彈性體、10%應(yīng)變片、5%封裝材料)。從功能作用來看,原材料進(jìn)一步加工成為彈性體和應(yīng)變片,是力傳感器的核心組成部件。合理的彈性體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得不同方向的受力性能達(dá)到最佳,減少耦合從而提高傳感器的測(cè)量精度;高質(zhì)量的應(yīng)變片更能準(zhǔn)確將彈性體的微小應(yīng)變轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出,具有更高的靈敏性和穩(wěn)定性。

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產(chǎn)業(yè)鏈中游來看,行業(yè)集中度高,美國(guó)ATI份額領(lǐng)先。重點(diǎn)聚焦六維力傳感器市場(chǎng)格局,據(jù)中商情報(bào)網(wǎng),2024年中國(guó)六維力傳感器市場(chǎng)中,國(guó)外企業(yè)市場(chǎng)份額約70%,其中ATI(美國(guó))為行業(yè)龍頭(市占率22.4%);國(guó)內(nèi)企業(yè)合計(jì)占30%份額左右,其中宇立儀器市場(chǎng)份額為12.2%,較為領(lǐng)先,藍(lán)點(diǎn)觸控、坤維科技和鑫精誠(chéng)等國(guó)產(chǎn)公司市場(chǎng)份額僅居其后。

六維力傳感器高端應(yīng)用仍由歐美主導(dǎo),國(guó)產(chǎn)在串?dāng)_方面存在進(jìn)步空間。從參數(shù)對(duì)比來看,歐美高端品牌(如美國(guó)ATI、德國(guó)ME)在串?dāng)_(0.3%-0.5%FS)和精度(0.5%FS)上表現(xiàn)優(yōu)異,技術(shù)成熟度高;而國(guó)內(nèi)廠商(如坤維科技、宇立儀器)在部分指標(biāo)(如精度0.1%-0.2%FS)已接近或超越國(guó)際水平,但串?dāng)_控制(普遍1%-3%FS)仍存差距。日本OnRobot及部分國(guó)內(nèi)品牌(鑫拓誠(chéng)、海伯森)參數(shù)相對(duì)寬松(精度1%-3%),面向中低端市場(chǎng)。

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產(chǎn)業(yè)鏈下游來看。2023年,六維力傳感器主要應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,人形機(jī)器人未來有望成為六維傳感器最大增長(zhǎng)需求。據(jù)睿工業(yè)報(bào)告,2023年,六維力傳感器主要應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域高柔性化產(chǎn)線的需求不斷增長(zhǎng),尤其在機(jī)器人打磨和裝配等場(chǎng)景中不可或缺,但受限于工藝,難以大批量使用。汽車領(lǐng)域應(yīng)用成熟,缺乏新場(chǎng)景,增量有限。人形機(jī)器人是六維力傳感器最大增長(zhǎng)來源,隨著其量產(chǎn)和應(yīng)用,六維力傳感器出貨量將大幅提升。此外,軍工、航空航天、醫(yī)療等領(lǐng)域?qū)Τ杀久舾卸鹊?,價(jià)格較高,增量穩(wěn)定。

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3、方案探索:六維力傳感器滲透率有望持續(xù)提高

六維力傳感器在人形機(jī)器人領(lǐng)域的重要性逐漸凸顯。人形機(jī)器人的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)涉及多個(gè)關(guān)節(jié),算法解耦難度大,尤其在復(fù)雜場(chǎng)景的末端力控方面,如復(fù)合裝配,即使是特斯拉也可能面臨算法難點(diǎn),且復(fù)雜算法可能拖累響應(yīng)速度,導(dǎo)致機(jī)器人運(yùn)動(dòng)卡頓。因此,隨著六維力傳感器成本下降,特斯拉加大使用六維力傳感器的可能性增加。目前,六維力傳感器在協(xié)作機(jī)器人中的滲透率約為25%,人形機(jī)器人由于算法積淀尚不成熟,對(duì)六維力傳感器的依賴度更高,其未來滲透率可能高于協(xié)作機(jī)器人。

當(dāng)前人形機(jī)器人廠商的力控方案尚未收斂,各家差異較大。大部分人形機(jī)器人廠商關(guān)節(jié)處普遍搭載一維力/力矩傳感器,部分在手/腳腕處搭載六維力傳感器,部分廠商還附加手指觸覺傳感器。總結(jié)來看,搭載六維力傳感器的企業(yè)滲透率約20-30%。例如,優(yōu)必選WalkerS1、開普勒K2等將六維力傳感器部署于工業(yè)場(chǎng)景的人形機(jī)器人手腕和腳踝處,用于實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡和精細(xì)抓取操作;智元、本田、特斯拉則在交互服務(wù)類人形機(jī)器人手掌處搭載指尖觸覺傳感器,側(cè)重交互反饋。

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4、工藝探索:自動(dòng)化貼片與自動(dòng)化標(biāo)定是降本的核心

串?dāng)_、精度及準(zhǔn)度為六維力傳感器衡量性能的重要指標(biāo)。串?dāng)_指標(biāo)用來衡量多維力傳感器各測(cè)量方向間的耦合影響。精度和準(zhǔn)度描述六維力傳感器具體的測(cè)量誤差水平。

六維力傳感器生產(chǎn)過程存在三大技術(shù)難點(diǎn)。1)彈性體加工:針對(duì)每個(gè)場(chǎng)景進(jìn)行非標(biāo)設(shè)計(jì),彈性體加工需綜合考慮軸間干擾、結(jié)構(gòu)解耦、形變敏感性等,對(duì)于材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及加工制造過程均有較高要求。2)貼片:當(dāng)前貼片環(huán)節(jié)依賴人工,在彈性體的每個(gè)應(yīng)變梁處進(jìn)行精密貼片,如果貼片出現(xiàn)誤差,對(duì)良率的影響較大。據(jù)高工機(jī)器人,應(yīng)變片的生產(chǎn)特點(diǎn)之一在于需大批量生產(chǎn)才能覆蓋單次的啟動(dòng)成本,并包含大量專業(yè)生產(chǎn)步驟,尤其是高精度貼片、溫度補(bǔ)償?shù)拳h(huán)節(jié)。3)標(biāo)定檢測(cè):六維力傳感器的標(biāo)定樣本空間含531441個(gè)樣本點(diǎn),是一維力傳感器難度的6次方,需要借助專用標(biāo)定設(shè)備通過解耦算法極力降低串?dāng)_,提升準(zhǔn)度和精度。

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提高良率與規(guī)?;墙当镜暮诵?。可行的降本路線或存在:1)材料利用率提升,提高后續(xù)環(huán)節(jié)良率以減少對(duì)于彈性體等材料的浪費(fèi);2)加工工藝優(yōu)化,貼片環(huán)節(jié)與標(biāo)定測(cè)試環(huán)節(jié)由人工向自動(dòng)化發(fā)展或大幅提高良率,降低成本,目前柯力傳感、凌云股份等均嘗試自動(dòng)化標(biāo)定與自動(dòng)化貼片;3)規(guī)?;档驮O(shè)計(jì)和研發(fā)成本。

5、市場(chǎng)預(yù)測(cè):從萬元級(jí)到千元級(jí),千億賽道蓄勢(shì)待發(fā)

特斯拉人形機(jī)器人需要使用28個(gè)一維力/力矩傳感器與4個(gè)六維力傳感器。目前人形機(jī)器人中每個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)需要1個(gè)力矩傳感器,每個(gè)直線關(guān)節(jié)需要1個(gè)力傳感器,而六維力傳感器主要用于手腕(共2個(gè))和腳踝(共2個(gè))等關(guān)鍵部位。根據(jù)TeslaAIDay,特斯拉機(jī)器人擁有14個(gè)線性關(guān)節(jié)與14個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié),因此需要14個(gè)力傳感器與14個(gè)力矩傳感器,手腕與腳踝共需要4個(gè)六維力傳感器。

六維力傳感器生產(chǎn)技術(shù)難度大、生產(chǎn)效率低,目前外資品牌六維力傳感器單價(jià)在5~8萬元,國(guó)產(chǎn)六維力傳感器零售價(jià)1.5-3萬元。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù),2023年力傳感器在人形機(jī)器人零部件中價(jià)值量占比16%,預(yù)計(jì)2030年占比降至11%(根據(jù)特斯拉CEO馬斯克觀點(diǎn),特斯拉機(jī)器人售價(jià)將為2-3萬美元,則對(duì)應(yīng)的力傳感器成本不會(huì)超過2000-3000美元,即1.5-2.2萬元),降價(jià)空間巨大。預(yù)計(jì)單個(gè)六維力傳感器終局成本有望達(dá)到千元級(jí)。

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中性測(cè)算下,2025年全球人形機(jī)器人力傳感器市場(chǎng)規(guī)模15.9億元,2030年達(dá)到271.0億元,2035年達(dá)到505.8億元,2025~2035年CAGR約41.3%。

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6、技術(shù)趨勢(shì):新型結(jié)構(gòu)&智能補(bǔ)償,向高精度出發(fā)

力傳感器正持續(xù)向高精度化、輕量化與AI智能化方向發(fā)展,以滿足人形機(jī)器人、精密醫(yī)療等領(lǐng)域?qū)Ω呔龋?.05%FS級(jí))、更低串?dāng)_(<0.5%FS)的迫切需求。

新型彈性體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)助力動(dòng)態(tài)響應(yīng)精度提高。在高精度解耦方面,傳統(tǒng)力傳感器受多維力測(cè)量時(shí)串?dāng)_影響,且溫度漂移和長(zhǎng)期穩(wěn)定性不足,尤其在復(fù)雜工況下誤差可能進(jìn)一步放大。針對(duì)這一問題,行業(yè)正通過新型彈性體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(如空心梁、柔性鉸鏈)來優(yōu)化動(dòng)態(tài)響應(yīng)精度。


輕量化設(shè)計(jì)提高力傳感器靈活性與過載能力。新一代傳感器采用鈦合金、碳纖維等先進(jìn)材料提升抗過載能力,并通過金屬3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的一體化成型。根據(jù)鉑力特公告,2024年華力創(chuàng)科學(xué)推出全球最小的六維力傳感器之一PhotonFinger,采用輕量化先進(jìn)材料,使量程和過載能力提升50%-250%。

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融合智能算法,實(shí)現(xiàn)誤差補(bǔ)償。通過AI算法實(shí)現(xiàn)力控自主化,使六維力傳感器具備自校準(zhǔn)和環(huán)境補(bǔ)償能力,實(shí)現(xiàn)誤差補(bǔ)償。例如,海伯森在HPS-FT系列六維力傳感器內(nèi)部集成高精度的溫度補(bǔ)償算法,確保傳感器在不同溫度下輸出穩(wěn)定,減少溫度漂移對(duì)測(cè)量精度的影響。

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04

觸覺傳感器:技術(shù)路線多樣,國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加快

1、電子皮膚:多模態(tài)感知融合,柔性觸覺傳感重要應(yīng)用

觸覺是人體重要的感知功能,人體的觸覺感知功能多樣且復(fù)雜。觸覺作為人類感知系統(tǒng)的核心組成部分,通過皮膚中多類特異性感受器協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的環(huán)境交互。

觸覺傳感器是實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人環(huán)境感知與精確操作控制的核心組件。觸覺傳感器通過感知外界壓力、振動(dòng)、觸摸等物理接觸信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào),其組成部分包括電極、敏感材料和導(dǎo)電材料等。觸覺傳感器受光照、煙霧、遮擋等限制較小,能夠更加準(zhǔn)確地感知物體的位置和表面屬性,為人機(jī)交互和自動(dòng)化系統(tǒng)提供了重要的信息輸入手段。

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柔性觸覺傳感器和剛性觸覺傳感器的差異主要體現(xiàn)在材料端。按照物理性質(zhì)和形態(tài),觸覺傳感器可分剛性(MEMS為主)和柔性兩大類,剛性傳感器主要聚焦指尖精準(zhǔn)操作,感知壓力、硬度;柔性傳感器則和人類皮膚一樣可以彎曲,覆蓋全身。兩者技術(shù)原理均包括壓阻式、電容式等,但柔性傳感器由于使用柔性材料制作,能夠像人類皮膚一樣感知外界的信息,具備高靈敏度、高柔韌性,響應(yīng)速度快、延展性高甚至可自由彎曲。

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柔性化為觸覺發(fā)展新方向,電子皮膚成為重要應(yīng)用。柔性觸覺傳感器囊括了法向力、剪切力、溫度等更多維度,能夠擴(kuò)展可感知的信息,柔性觸覺傳感器集成信號(hào)處理電路、算法等模塊形成電子皮膚。電子皮膚類似人類皮膚,對(duì)物體輪廓、接觸面積及各部位壓力感知更豐富,獲取的是類似圖像信息,非簡(jiǎn)單標(biāo)量。能夠認(rèn)為,電子皮膚較傳統(tǒng)觸覺傳感器不僅在感知維度上更加豐富,還能夠提供更加細(xì)膩、精準(zhǔn)的感知反饋,不斷趨近人類皮膚的功能,在日益復(fù)雜、精細(xì)的交互場(chǎng)景中發(fā)揮更大的作用,有望成為觸覺傳感器的終局形態(tài)。

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2、技術(shù)路徑:多種技術(shù)路線,精度&穩(wěn)定性&成本面臨挑戰(zhàn)

壓阻式、電容式、光電式與電磁式的柔性觸覺傳感器已經(jīng)落地應(yīng)用,壓阻與電容為主流技術(shù)路線。

柔性觸覺傳感器在高精度檢測(cè)、長(zhǎng)期穩(wěn)定性和成本控制方面面臨多重挑戰(zhàn),多功能柔性觸覺傳感技術(shù)仍是國(guó)內(nèi)“卡脖子”技術(shù)。(1)高精度檢測(cè):難點(diǎn)在于如何在不同環(huán)境條件下保持傳感器的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。(2)長(zhǎng)期穩(wěn)定性和可靠性:柔性觸覺傳感器商業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵瓶頸,傳感器需在高溫、濕度變化和持續(xù)機(jī)械應(yīng)力等條件下長(zhǎng)時(shí)間工作,而材料老化等問題可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。(3)生產(chǎn)成本較高,限制了柔性觸覺傳感器的大規(guī)模應(yīng)用。(4)當(dāng)前的研究成果仍不足以覆蓋人體皮膚觸覺感知的全部功能。

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3、工藝探索:電子皮膚包含基底層、傳感器層、封裝層

電子皮膚核心構(gòu)成可大致分為三層結(jié)構(gòu):基底層、傳感器層和保護(hù)封裝層。

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電子皮膚融合先進(jìn)的材料科學(xué)、微電子工程和傳感器技術(shù)。電子皮膚的大致制造流程為:基底準(zhǔn)備、電子元件集成、電路設(shè)計(jì)、制造電子元件、裝配和封裝、連接和集成、測(cè)試和標(biāo)定。當(dāng)前,電子皮膚在材料與制備工藝上還存在諸多突破難點(diǎn)。

基底層——材料高進(jìn)口依賴:基底層行業(yè)普遍采用聚酰亞胺(PI)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)等柔性高分子作為基底材料,并搭配碳納米管、石墨烯或銀納米線等導(dǎo)電材料,以確保材料兼具良好的導(dǎo)電性和柔韌性,而目前高性能材料如高導(dǎo)電率銀納米線(美國(guó)Cambrios壟斷),石墨烯(日本東麗主導(dǎo))均對(duì)進(jìn)口有強(qiáng)依賴。

傳感器層——關(guān)鍵傳感技術(shù):柔性觸覺傳感器作為電子皮膚中最重要的傳感元件之一,其高端產(chǎn)能被外國(guó)壟斷,市場(chǎng)格局較為集中,根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院,2022年全球排名TOP5廠商包括Novasentis、Tekscan、JapanDisplayInc.(JDI)、Baumer、Fraba,合占57.1%市場(chǎng)份額;國(guó)內(nèi)企業(yè)大都處于早期,多功能柔性觸覺傳感技術(shù)仍是國(guó)內(nèi)關(guān)鍵技術(shù)。

保護(hù)封裝層——?jiǎng)討B(tài)環(huán)境耐久性:電子皮膚在人形機(jī)器人應(yīng)用中需要承受反復(fù)拉伸和彎折,現(xiàn)有封裝材料PDMS等在長(zhǎng)期使用后容易出現(xiàn)老化開裂現(xiàn)象。根據(jù)IDTechEx的報(bào)告,目前電子皮膚的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)要求至少通過10萬次彎折測(cè)試,這對(duì)材料耐久性提出了嚴(yán)苛要求。

4、產(chǎn)業(yè)鏈:上游柔性基底材料決定電子皮膚性能差異

電子皮膚產(chǎn)業(yè)鏈以上游材料為核心。電子皮膚的上游主要為基底材料,以及碳材料、無機(jī)半導(dǎo)體材料等功能材料,材料端直接決定產(chǎn)品的性能和成本;中游為電子皮膚的生產(chǎn)制造商,通過微納加工、3D打印等工藝將材料轉(zhuǎn)化為傳感器,并集成多模態(tài)感知模塊;下游應(yīng)用領(lǐng)域主要包括消費(fèi)電子(智能穿戴觸控)、醫(yī)療(手術(shù)機(jī)器人)、汽車(智能座艙)、機(jī)器人(靈巧手抓?。┑?。

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上游原材料與芯片在電子皮膚成本中占比最高。電子皮膚既需感知壓力、溫度、濕度等信息,又需具備柔軟、可折疊、自修復(fù)等特質(zhì),因此傳感技術(shù)和良好的生物材料是行業(yè)主要壁壘。根據(jù)頭豹研究院數(shù)據(jù),芯片在電子皮膚成本中占比30%,其次為其他原材料占比25%。原材料中,柔性基材決定電子皮膚彈性性能,介電材料影響傳感器靈敏度和穩(wěn)定性,活性材料準(zhǔn)確傳遞外界刺激點(diǎn)。

柔性基材是決定人形機(jī)器人電子皮膚性能的關(guān)鍵因素和主要壁壘,使其具備較好的拉伸性能和延展性能。目前常用于人形機(jī)器人電子皮膚的柔性基材主要是聚二甲基硅氧烷(PDMS),而隨著柔性基材研究深入,聚酰亞胺逐漸被公認(rèn)為是柔性電子傳感器件的優(yōu)選基底材料,但成本較高,難以規(guī)?;a(chǎn)。

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中游,柔性觸覺傳感器行業(yè)技術(shù)壁壘相對(duì)較高,市場(chǎng)格局較為集中,高端產(chǎn)能被外國(guó)占據(jù)。根據(jù)中商情報(bào)網(wǎng),2022年全球電子皮膚市場(chǎng)TOP5廠商合計(jì)占有大約57.1%的市場(chǎng)份額。

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柔性觸覺傳感技術(shù)國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加快。目前,國(guó)內(nèi)柔性觸覺傳感技術(shù)仍處于早期布局階段,面臨技術(shù)和市場(chǎng)的雙重挑戰(zhàn)。盡管漢威科技、力感科技等多家公司已開始在柔性傳感器領(lǐng)域布局,但多功能柔性觸覺傳感技術(shù)仍是國(guó)內(nèi)亟待突破的關(guān)鍵技術(shù)。隨著人形機(jī)器人需求的增長(zhǎng),預(yù)計(jì)將推動(dòng)國(guó)產(chǎn)品牌技術(shù)的快速進(jìn)步,國(guó)內(nèi)廠商也將逐步跟上傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。觀研天下數(shù)據(jù)顯示,2022年中國(guó)柔性觸覺傳感器的國(guó)產(chǎn)化率為32.5%,預(yù)計(jì)到2027年提升至41%。

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5、市場(chǎng)預(yù)測(cè):全球柔性觸覺傳感器與人形機(jī)器人觸覺傳感器市場(chǎng)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)分析

根據(jù)Precedence Research數(shù)據(jù),預(yù)計(jì)2034年全球柔性觸覺傳感器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到310.6億美元。

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中性測(cè)算下,2025年全球人形機(jī)器人觸覺傳感器市場(chǎng)規(guī)模1.24億元,2030年達(dá)到60.24億元,2035年達(dá)到133.88億元,2025-2035年CAGR為59.7%。

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05

IMU:人形機(jī)器人姿態(tài)控制核心

1、IMU分類:人形機(jī)器人精度要求相對(duì)較低,MEMS滲透率有望提升

IMU(Inertial Measurement Unit),慣性測(cè)量單元,是人形機(jī)器人姿態(tài)控制的核心。IMU是測(cè)量物體三軸角速度以及加速率的裝置,被廣泛應(yīng)用于人形機(jī)器人的軀干、關(guān)節(jié)、胯部等部分,為機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制提供精確的數(shù)據(jù)支持。IMU傳感器核心部件包括加速度和陀螺儀,有時(shí)還有磁力計(jì)。

精度分,慣導(dǎo)可以分為戰(zhàn)略級(jí)、導(dǎo)航級(jí)、戰(zhàn)術(shù)級(jí)、消費(fèi)級(jí)幾個(gè)層次。戰(zhàn)略級(jí)IMU的穩(wěn)定性與精度最高、技術(shù)最為復(fù)雜、成本亦較為高昂,多用于航天、航海以及國(guó)防領(lǐng)域;導(dǎo)航級(jí)IMU次之,多用于航空與長(zhǎng)航時(shí)無人系統(tǒng);戰(zhàn)術(shù)級(jí)IMU再次之,能夠應(yīng)用于非國(guó)防領(lǐng)域,例如高端工業(yè)(測(cè)繪、勘探)、汽車(自動(dòng)駕駛“IMU+GNSS全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)”方案)等;消費(fèi)級(jí)IMU的性能指標(biāo)最弱但具有成本優(yōu)勢(shì),在智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備、游戲手柄等消費(fèi)電子領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

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MEMS成為慣性傳感領(lǐng)域主要的技術(shù)路線。按照技術(shù)路線分,慣導(dǎo)可分為MEMS、光纖、激光等,根據(jù)智研咨詢,2023年我國(guó)激光慣導(dǎo)系統(tǒng)、光纖慣導(dǎo)系統(tǒng)、MEMS及其他系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模占比分別約為30.8%/32.3%/36.9%,目前分布較為平均。但是,對(duì)比來看,光纖慣導(dǎo)動(dòng)態(tài)范圍寬,啟動(dòng)時(shí)間短,適合戰(zhàn)術(shù)級(jí)應(yīng)用和惡劣環(huán)境,成本較高;激光慣導(dǎo)精度高,但體積大,成本更高昂,多用于航天航空領(lǐng)域。相比之下,MEMS技術(shù)小型化、輕量化、易于批量化生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)尤為明顯,逐步成為人形機(jī)器人慣性傳感器領(lǐng)域主流技術(shù)路線。

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2、產(chǎn)業(yè)鏈及競(jìng)爭(zhēng)格局:上游陀螺儀和加速度計(jì)對(duì)精度起到?jīng)Q定性作用

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈上游為慣性器件及其他元器件供應(yīng)商,包括陀螺儀供應(yīng)商和加速度計(jì)供應(yīng)商;產(chǎn)業(yè)鏈中游參與主體是INS模塊生產(chǎn)企業(yè)、GNSS模塊生產(chǎn)企業(yè)及慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)集成商;產(chǎn)業(yè)鏈下游參與者為航天航空、車輛、消費(fèi)電子、自動(dòng)駕駛等相關(guān)行業(yè)企業(yè)。

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慣性器件層對(duì)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)起到?jīng)Q定性作用,且其技術(shù)門檻高,是產(chǎn)業(yè)鏈的核心部分。陀螺儀用于測(cè)量角速度,確定物體的姿態(tài)和航向,其難點(diǎn)在于克服零偏穩(wěn)定性、溫度漂移等誤差;加速度計(jì)則通過檢測(cè)比力來推算線加速度,但易受振動(dòng)、安裝誤差等因素干擾,高精度校準(zhǔn)是關(guān)鍵挑戰(zhàn)。當(dāng)前,MEMS工藝的進(jìn)步正推動(dòng)陀螺儀和加速度計(jì)向小型化、低成本方向發(fā)展,但航天航空級(jí)高精度器件仍被國(guó)外巨頭壟斷,國(guó)產(chǎn)替代需突破材料、工藝和算法等多環(huán)節(jié)瓶頸。

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外資企業(yè)主導(dǎo)市場(chǎng),國(guó)內(nèi)廠商仍需發(fā)展。MEMS慣性技術(shù)經(jīng)二十多年的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入成熟應(yīng)用,海外廠商具備先發(fā)優(yōu)勢(shì),國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品定位誤差、陀螺零偏、加速度計(jì)零偏等領(lǐng)域均與國(guó)外頭部企業(yè)存在差距。根據(jù)微納制造產(chǎn)業(yè)促進(jìn)會(huì),2023年高端慣性傳感器市場(chǎng)市占率前三的廠商分別為霍尼韋爾、Northrop Grumman和Safran,CR3達(dá)到67%;根據(jù)芯謀研究數(shù)據(jù),2022年我國(guó)MEMS IMU市占率前五的廠商均為國(guó)際頭部廠商,本土龍頭矽??萍际姓悸蕛H2%。

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3、工藝探索:芯片制造&模組組裝為核心技術(shù)壁壘

MEMS IMU的生產(chǎn)流程主要包括MEMS芯片制造、傳感器模組組裝、校準(zhǔn)與測(cè)試、系統(tǒng)集成等關(guān)鍵環(huán)節(jié),涉及半導(dǎo)體工藝、精密封裝、高精度標(biāo)定等技術(shù)。

MEMS芯片制造:利用半導(dǎo)體工藝在晶圓上制造微機(jī)械結(jié)構(gòu),包括光刻、刻蝕、薄膜沉積和深硅刻蝕等步驟,隨后進(jìn)行ASIC芯片設(shè)計(jì)與集成。

傳感器模組組裝:將MEMS芯片與ASIC芯片通過金線鍵合或倒裝焊技術(shù)連接,并進(jìn)行封裝,實(shí)現(xiàn)多軸傳感器的集成。

校準(zhǔn)與測(cè)試:對(duì)IMU進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)標(biāo)定,以及溫循和可靠性測(cè)試,確保傳感器的精度和穩(wěn)定性。

系統(tǒng)集成:將校準(zhǔn)后的IMU與其它傳感器和系統(tǒng)組件結(jié)合,通過數(shù)據(jù)融合算法實(shí)現(xiàn)多傳感器信息的整合,以適配特定應(yīng)用需求。

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芯片設(shè)計(jì)制造和模組組裝是技術(shù)壁壘最高、附加值最大的核心環(huán)節(jié)。

上游芯片制造是MEMS IMU技術(shù)研發(fā)的核心,每一高性能MEMS慣性傳感器,均包含一顆微機(jī)械(MEMS)芯片和一顆專用控制電路(ASIC)芯片,其性能高低直接決定慣性系統(tǒng)的整體表現(xiàn)。該領(lǐng)域核心技術(shù)目前為海外廠商占主導(dǎo),包括霍尼韋爾、TDK、ST、Silicon Sensing等。國(guó)內(nèi),芯動(dòng)聯(lián)科是唯一能夠生產(chǎn)高精度MEMS傳感器的國(guó)內(nèi)廠商,此外正在布局自動(dòng)駕駛L3級(jí)以及以上所需的IMU芯片的廠商還包括上海砂??萍肌⑸钲谏畹习雽?dǎo)體等。

在組裝環(huán)節(jié),將MEMS芯片、ASIC封裝為完整IMU模組,核心挑戰(zhàn)在于封裝工藝和校準(zhǔn)技術(shù)。海外霍尼韋爾、賽峰集團(tuán)等掌握航天航空級(jí)氣密封裝技術(shù),用于校準(zhǔn)與測(cè)試的高精度轉(zhuǎn)臺(tái)、振動(dòng)臺(tái)(補(bǔ)償零偏和溫漂)等設(shè)備被歐美廠商壟斷,國(guó)內(nèi)企業(yè)正加速封裝技術(shù)研發(fā)并降低對(duì)硬件校準(zhǔn)的依賴。

4、應(yīng)用方向:主流廠商應(yīng)用滲透率較高,單體數(shù)量有望提升

人形機(jī)器人廠商加大慣性導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用。IMU對(duì)于機(jī)器人的必要性主要體現(xiàn)在三個(gè)方面,定位、姿態(tài)平衡和感知反饋,是其姿態(tài)控制的核心。目前,大部分人形機(jī)器人主流廠商均有明確對(duì)IMU的應(yīng)用,國(guó)內(nèi)多家機(jī)器人廠商如宇樹、優(yōu)必選、智元等,也在其最新方案中增加了IMU的使用;能夠認(rèn)為,消費(fèi)級(jí)IMU+主控的應(yīng)用量有望持續(xù)提升。

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5、市場(chǎng)預(yù)測(cè):十年CAGR65%,2035年市場(chǎng)規(guī)模將超74億

IMU市場(chǎng)份額高度集中,全球MEMS IMU市場(chǎng)CR5約93%。IMU技術(shù),特別是其核心的MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))技術(shù),擁有極高的技術(shù)壁壘和工藝門檻。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,市場(chǎng)份額高度集中在幾家擁有深厚技術(shù)積累和規(guī)?;a(chǎn)能力的國(guó)際大廠手中。

中性測(cè)算下,2025年人形機(jī)器人IMU市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到0.5億元,2030年可達(dá)25.1億元,2035年可達(dá)74.38億元,2025-2035年CAGR為65.0%。

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06

視覺傳感器:環(huán)境感知的“眼睛”

1、視覺:人形機(jī)器人視覺方案較多,2D和3D方案仍未收斂

機(jī)器視覺,即視覺傳感器技術(shù),是一種利用機(jī)器替代人眼進(jìn)行視覺識(shí)別和判斷的技術(shù)。在工業(yè)生產(chǎn)中,機(jī)器視覺的引入主要目的是提高生產(chǎn)效率、降低誤差率、減少成本,并將人力從重復(fù)性高或危險(xiǎn)的工作環(huán)境中解放出來。根據(jù)圖像數(shù)據(jù)的維度,機(jī)器視覺在工業(yè)中的應(yīng)用主要分為二維(2D)和三維(3D)兩大類,其核心功能包括物體識(shí)別、尺寸測(cè)量、精確定位以及質(zhì)量檢測(cè)等。其中,識(shí)別功能相對(duì)容易實(shí)現(xiàn),而檢測(cè)功能則更具挑戰(zhàn)性。

二維(2D)技術(shù)主要用于獲取平面圖像,三維(3D)技術(shù)能夠提供更全面的物體信息,并在二維空間內(nèi)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位和識(shí)別。二維(2D)技術(shù)主要用于獲取平面圖像,然而,2D技術(shù)無法提供物體的三維信息,例如高度和體積,且對(duì)光照條件和物體運(yùn)動(dòng)較為敏感,容易受到干擾。相比之下,三維(3D)技術(shù)能夠提供更全面的物體信息,并在三維空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的精確定位,從而支持更復(fù)雜的功能,如人臉識(shí)別、三維建模和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的檢測(cè)。盡管3D技術(shù)在數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)方面仍面臨一些挑戰(zhàn),但其在許多應(yīng)用場(chǎng)景中展現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),能夠滿足更高精度和更復(fù)雜任務(wù)的需求。

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3D視覺發(fā)展趨勢(shì)較為明確。面對(duì)高度復(fù)雜、高度變化的環(huán)境,能夠認(rèn)為3D視覺相比2D視覺可獲取空間坐標(biāo)信息,幫助具身智能更好地執(zhí)行各類復(fù)雜操作,在人形機(jī)器人中有望廣泛應(yīng)用。3D成像技術(shù)具體分類來看,立體視覺方案使用雙攝像頭模擬人眼視差,中等距離適用,成本低但軟件復(fù)雜;ToF技術(shù)紅外光測(cè)距,響應(yīng)快、范圍廣,低光性能強(qiáng);結(jié)構(gòu)光編碼投影高精度,強(qiáng)光性能一般,且校準(zhǔn)成本高;激光三角法超高精度但范圍小,適合工業(yè)檢測(cè)。目前結(jié)構(gòu)光、ToF和雙目立體視覺銷量占比之和超90%。

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“攝像頭+雷達(dá)”是人形機(jī)器人常見的視覺方案。激光雷達(dá)利用激光實(shí)現(xiàn)精確測(cè)距,在感知算法尚未成熟的早期階段的優(yōu)勢(shì)更為凸顯。激光雷達(dá)在當(dāng)前人形機(jī)器人的應(yīng)用中僅次于攝像頭,宇樹科技、Agility、智元機(jī)器人等均采用“攝像頭+激光雷達(dá)”的方案。此外,毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)、紅外傳感器的配備可進(jìn)一步完善了人形機(jī)器人的視覺感知,例如超聲波雷達(dá)有顯著的成本優(yōu)勢(shì),紅外傳感器彌補(bǔ)了攝像頭在暗光條件下的感知盲區(qū)。

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當(dāng)前主流人形機(jī)器人廠商的視覺感知技術(shù)主要分為兩大技術(shù)路線。

2D視覺:特斯拉在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中開創(chuàng)性地構(gòu)建了BEV視角下的Transformer神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),配合Occupancy Network(占據(jù)網(wǎng)絡(luò))算法,僅需配置2D攝像頭即可實(shí)現(xiàn)3D的環(huán)境感知。這種技術(shù)范式已被成功遷移到人形機(jī)器人領(lǐng)域,包括特斯拉Optimus和Figure01等產(chǎn)品,都采用"多攝像頭陣列+大模型算法"的解決方案來實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知。

3D視覺:融合立體視覺、結(jié)構(gòu)光、ToF以及激光三角法等多種3D視覺成像技術(shù),通過配備RGB-D深度相機(jī)直接獲取距離信息。相比純2D視覺方案,這種方法減少了算法依賴,實(shí)現(xiàn)難度相對(duì)較小。目前,宇樹科技、優(yōu)必選、Agility Robotics、智元機(jī)器人等廠商都選擇了這一技術(shù)路徑。

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2、產(chǎn)業(yè)鏈:整體技術(shù)較為成熟,上游圖像傳感器仍主要以外資品牌為主

視覺傳感器產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括光源設(shè)備、鏡頭、工業(yè)相機(jī)、圖像采集卡等零部件,以及視覺軟件及算法;中游是設(shè)備制造和系統(tǒng)集成環(huán)節(jié);下游則是各類終端應(yīng)用市場(chǎng),包括消費(fèi)電子、半導(dǎo)體、汽車、機(jī)器人、工業(yè)檢測(cè)等。從成本構(gòu)成的角度來看,硬件(如光源、鏡頭、相機(jī)等)成本占比較大,約45%,其次,軟件開發(fā)是產(chǎn)業(yè)鏈的重要環(huán)節(jié),占機(jī)器視覺系統(tǒng)成本的35%左右。

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圖像傳感器、處理器為上游主要部件,市場(chǎng)呈現(xiàn)"一超多強(qiáng)"的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)。圖像傳感器是攝像頭系統(tǒng)中將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的核心元件,主要分為CCD(電荷耦合器件)和CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)兩種類型,其中CMOS圖像傳感器(CIS)憑借低功耗、高集成度和低成本優(yōu)勢(shì),成為主流應(yīng)用。索尼長(zhǎng)期占據(jù)CIS市場(chǎng)龍頭地位,在車載CIS細(xì)分市場(chǎng),據(jù)ICVTank數(shù)據(jù)顯示,2023年全球汽車CIS市場(chǎng)中安森美、豪威科技分別占據(jù)48%、28%,汽車場(chǎng)景在耐高溫、防碰撞等指標(biāo)上與人形機(jī)器人領(lǐng)域更為相似,能夠認(rèn)為或可一定程度上反映具身智能圖像傳感器市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局。

3、市場(chǎng)預(yù)測(cè):中國(guó)機(jī)器視覺市場(chǎng)“冷熱不均”,人形機(jī)器人開啟百億新賽道

根據(jù)高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù),2024年中國(guó)機(jī)器視覺市場(chǎng)規(guī)模181.47億元,同比下滑1.97%。其中,2D視覺市場(chǎng)規(guī)模約為153.32億元,同比下滑5.07%,3D視覺市場(chǎng)約為28.15億元,同比增長(zhǎng)19.18%。高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測(cè),2025年中國(guó)機(jī)器視覺市場(chǎng)規(guī)模有望突破210億元,同比增速超14%。

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中性測(cè)算下,2025年人形機(jī)器人視覺傳感器市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到0.91億元,2030年可達(dá)45.18億元,2035年可達(dá)133.88億元,2025-2035年CAGR為64.7%。

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07

行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)

傳感器在人形機(jī)器人中價(jià)值量約22.4%。以特斯拉Optimus為例,預(yù)計(jì)一臺(tái)人形機(jī)器人需要4個(gè)六維力傳感器、14個(gè)一維力傳感器、14個(gè)力矩傳感器、10個(gè)觸覺傳感器、2個(gè)IMU傳感器、2個(gè)視覺傳感器,測(cè)算價(jià)值量合計(jì)約為8.96萬元,按照人形機(jī)器人40萬元/臺(tái)BOM成本測(cè)算價(jià)值占比約22.4%。

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市場(chǎng)規(guī)模:根據(jù)前文分類別中性測(cè)算,預(yù)計(jì)2035年人形機(jī)器人傳感器市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到約848億元,2025-2035年CAGR約46.6%。

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08

相關(guān)公司

1、漢威科技:與多家人形機(jī)器人本體廠商展開合作

漢威科技兼具電子皮膚制造與產(chǎn)品經(jīng)驗(yàn)。在具身智能領(lǐng)域,漢威積累了豐富的傳感器產(chǎn)品儲(chǔ)備,例如:柔性觸覺傳感器、慣性測(cè)量單元、MEMS壓力應(yīng)變片、氣味嗅覺傳感器(電子鼻)等,目前已構(gòu)建起覆蓋“觸覺-平衡-力控-嗅覺”的多維產(chǎn)品矩陣,為機(jī)器人智能化發(fā)展提供了多種感知解決方案;目前,公司柔性電子皮膚產(chǎn)品與多家人形機(jī)器人本體廠商展開合作,同時(shí)已經(jīng)向部分機(jī)器人廠家進(jìn)行小批量供貨。2024年,公司憑借在柔性電子領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì),參與起草并制定了國(guó)內(nèi)首個(gè)柔性電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)一步鞏固了行業(yè)領(lǐng)先地位。在醫(yī)養(yǎng)方面,公司積極開發(fā)新產(chǎn)品,豐富產(chǎn)品線,逐步開始量產(chǎn)。在智能醫(yī)療器械和智能可穿戴方面,公司布局的非接觸式睡眠監(jiān)測(cè)產(chǎn)品、智能打鼾干預(yù)產(chǎn)品等已實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn),公司新研發(fā)的智能汗液檢測(cè)儀已經(jīng)通過功能測(cè)試,能有效監(jiān)測(cè)人體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。此外,為滿足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求,蘇州能斯達(dá)正在積極推進(jìn)新自動(dòng)化產(chǎn)線的擴(kuò)建工作,進(jìn)一步提高公司生產(chǎn)效率,為公司未來業(yè)務(wù)拓展和市場(chǎng)份額提升提供強(qiáng)有力的產(chǎn)能保障。

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2、福萊新材:電子皮膚二代產(chǎn)品延展至三維力,戰(zhàn)略合作兆威機(jī)電

第二代電子皮膚產(chǎn)品延展至三維力,戰(zhàn)略合作兆威機(jī)電。福萊新材前沿布局人形機(jī)器人電子皮膚,2025年6月福萊新材已經(jīng)發(fā)布機(jī)器人靈巧手第二代產(chǎn)品,2025年7月福萊新材與兆威機(jī)電簽署戰(zhàn)略合作備忘錄。

第二代傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)“全曲面”覆蓋,在機(jī)器人靈巧手上可完整部署于指尖、指腹、手心、手背等關(guān)鍵區(qū)域,達(dá)成全域觸覺感知,極大擴(kuò)展了機(jī)器人的有效感知范圍和環(huán)境適應(yīng)性。


“三維力”矢量感知能力的實(shí)現(xiàn)。新品超越了第一代產(chǎn)品單一垂直力檢測(cè)的局限,能夠精準(zhǔn)捕捉和解析多方向的作用力,包括垂直力和剪切力等,感知力的大小和方向信息。這項(xiàng)能力對(duì)于機(jī)器人實(shí)現(xiàn)精細(xì)、靈巧的操作至關(guān)重要,為其在復(fù)雜交互場(chǎng)景中提供了更豐富、更精確的觸覺數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

在材料方面,采用分子層面優(yōu)化的復(fù)合傳感材料提升靈敏度和可靠性,并應(yīng)用仿生表面硅膠模擬人類皮膚結(jié)構(gòu)與微觀紋理,提升接觸穩(wěn)定性和抓取成功率。在算法方面,運(yùn)用深度學(xué)習(xí)觸覺識(shí)別與多模態(tài)感知數(shù)據(jù)融合技術(shù),實(shí)現(xiàn)高維特征實(shí)時(shí)提取與異構(gòu)信號(hào)的智能整合,大幅提升感知精度。

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3、柯力傳感:力傳感器龍頭,布局“傳感器森林”

傳感器龍頭,構(gòu)建工業(yè)物聯(lián)體系。公司深耕傳感器和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,形成智能工業(yè)測(cè)控與計(jì)量、智慧物流設(shè)備、能源環(huán)境設(shè)備測(cè)量、機(jī)器人傳感器等四大版塊的業(yè)態(tài)布局。目前公司已涉足稱重、光電、水質(zhì)、光纖測(cè)溫、光幕、氣體、位移、電量、溫濕度壓力、流量、3D視覺、激光測(cè)距、振動(dòng)傳感器、機(jī)器人多維力傳感器等近二十種傳感器,并拓展在智慧物流、智能庫房、礦井物探、建筑機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)、無人值守、冶金化工、新能源自動(dòng)化裝備、食品自動(dòng)化裝備生產(chǎn)線等不同工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景,構(gòu)建軟件開發(fā)平臺(tái)、大數(shù)據(jù)平臺(tái)、芯片解決方案平臺(tái)、產(chǎn)業(yè)大腦、產(chǎn)業(yè)園等產(chǎn)業(yè)平臺(tái)體系。截至2024年底,柯力集團(tuán)打造的“傳感器森林”的戰(zhàn)略投資布局初見雛形。

六維力/力矩傳感器已給多個(gè)客戶送樣,部分客戶進(jìn)入批量訂單階段。公司瞄準(zhǔn)新趨勢(shì)、新產(chǎn)業(yè)、新客戶、新需求,“以市場(chǎng)為師”,圍繞六維力傳感器、機(jī)器人關(guān)節(jié)力/力矩傳感器、觸覺傳感器、多物理量傳感器方向全面推進(jìn)“新四樣”傳感器發(fā)展。公司六維力/力矩傳感器已完成人形機(jī)器人手腕、腳腕,工業(yè)臂、協(xié)作臂末端的產(chǎn)品系列開發(fā),掌握了結(jié)構(gòu)解耦、算法解耦、高速采樣通訊等技術(shù)要點(diǎn),并已給50多家國(guó)內(nèi)人形機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人、工業(yè)機(jī)器人客戶送樣,部分客戶已進(jìn)入批量訂單階段。

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4、安培龍:橫向拓展力傳感器,產(chǎn)品&客戶開拓迅速

國(guó)產(chǎn)車規(guī)級(jí)傳感器領(lǐng)軍者。公司以熱敏電阻起家,深耕傳感器二十余年,縱橫向并舉拓展產(chǎn)品、客戶與下游應(yīng)用領(lǐng)域,形成溫度、壓力、氧、力四大傳感器產(chǎn)品矩陣。

力傳感器聚焦高價(jià)值場(chǎng)景:公司基于MEMS硅基應(yīng)變片+玻璃微熔工藝的EMB剎車力傳感器已進(jìn)入國(guó)內(nèi)頭部車企裝車試驗(yàn);公司用于機(jī)器人力傳感器包括單向力傳感器、力矩傳感器以及六維力傳感器,基于MEMS硅基半導(dǎo)體應(yīng)變片+玻璃微熔工藝的單向力傳感器以及力矩傳感器已開發(fā)完成,已給多家機(jī)器人客戶進(jìn)行送樣?;贛EMS硅基半導(dǎo)體應(yīng)變片+玻璃微熔工藝六維力傳感器目前正在研發(fā)及客戶技術(shù)交流過程中,有望在工業(yè)自動(dòng)化場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)突破。

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5、凌云股份:主業(yè)穩(wěn)健增長(zhǎng),六維力傳感器項(xiàng)目助力海外市場(chǎng)拓展

公司主業(yè)穩(wěn)健增長(zhǎng),海外市場(chǎng)拓展順利。凌云工業(yè)股份有限公司成立于1995年,聚焦汽車輕量化系統(tǒng)、低排放汽車管路系統(tǒng)和市政工程管道系統(tǒng)三大核心領(lǐng)域。

聯(lián)合科研機(jī)構(gòu)成立六維力傳感器項(xiàng)目組。2023年,凌云股份聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院和中兵智能創(chuàng)新研究院揭榜國(guó)家六維力傳感器技術(shù),旨在突破高精度、低成本、智能化的六維力傳感器關(guān)鍵技術(shù),推動(dòng)其在人形機(jī)器人等領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。根據(jù)官方公眾號(hào),中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)院智能所于1991年研制出我國(guó)第一臺(tái)六維腕力傳感器,并已經(jīng)實(shí)現(xiàn)深海、航空航天、人形機(jī)器人等多項(xiàng)任務(wù)的傳感器標(biāo)定工作,在六維力傳感上具備技術(shù)領(lǐng)先性。根據(jù)公司公告,凌云股份在涿州已經(jīng)開始建設(shè)年產(chǎn)約3千力傳感器產(chǎn)品的產(chǎn)線。

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6、芯動(dòng)聯(lián)科:MEMS慣性傳感器領(lǐng)域業(yè)內(nèi)領(lǐng)先

芯動(dòng)聯(lián)科主營(yíng)業(yè)務(wù)是高性能硅基MEMS慣性傳感器的研發(fā)、測(cè)試與銷售。公司的主要產(chǎn)品是MEMS陀螺儀、MEMS加速度計(jì)、慣性測(cè)量單元、技術(shù)服務(wù),目前已形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能MEMS慣性傳感器產(chǎn)品體系并批量生產(chǎn)及應(yīng)用,在MEMS慣性傳感器芯片設(shè)計(jì)、MEMS工藝方案開發(fā)、封裝與測(cè)試等主要環(huán)節(jié)形成了技術(shù)閉環(huán),建立了完整的業(yè)務(wù)流程和供應(yīng)鏈體系。

公司高性能MEMS陀螺儀核心性能指標(biāo)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了批量化應(yīng)用。公司專注于從事產(chǎn)品的研發(fā),獲得“國(guó)家專精特新‘小巨人’企業(yè)”、“高新技術(shù)企業(yè)”等榮譽(yù)稱號(hào)。

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7、奧比中光:卡位3D視覺傳感器

國(guó)內(nèi)3D視覺領(lǐng)軍者,具身智能有望打開增長(zhǎng)新通道。公司是國(guó)內(nèi)3D視覺領(lǐng)先企業(yè),成立于2013年,總部位于深圳,2022年7月在科創(chuàng)板上市。公司主營(yíng)業(yè)務(wù)是3D視覺感知產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,擁有包括結(jié)構(gòu)光、iToF、dToF、雙目、Lidar、工業(yè)三維測(cè)量在內(nèi)的完整技術(shù)體系,具備極強(qiáng)的行業(yè)know-how,產(chǎn)品性能對(duì)標(biāo)國(guó)際巨頭。公司致力于構(gòu)建機(jī)器人與AI視覺產(chǎn)業(yè)中臺(tái),打造機(jī)器人的“眼睛”,根據(jù)公司官網(wǎng)信息,公司機(jī)器人視覺業(yè)務(wù)在中國(guó)服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)占有率超過70%。

公司構(gòu)建了“全棧式技術(shù)研發(fā)能力+全領(lǐng)域技術(shù)路線布局”的3D視覺感知技術(shù)體系,是市場(chǎng)上為數(shù)不多能夠提供全套自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)3D視覺感知產(chǎn)品的企業(yè)。公司抓緊具身智能歷史性機(jī)遇,推出Femto系列iToF深度相機(jī)、Gemini335/336系列結(jié)構(gòu)光深度相機(jī)以及MS600激光雷達(dá)等多款產(chǎn)品,支持各類型機(jī)器人在室內(nèi)外復(fù)雜場(chǎng)景下執(zhí)行視覺應(yīng)用,為迎接具身智能市場(chǎng)需求的爆發(fā)做好充分準(zhǔn)備。此外,三維掃描也是公司重點(diǎn)發(fā)展方向之一,公司攜手創(chuàng)想三維,2024年取得突破性進(jìn)展,未來隨著市場(chǎng)的持續(xù)開拓,三維掃描有望成為公司重要的增長(zhǎng)點(diǎn)。

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8、奧普特:機(jī)器視覺應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)先者

領(lǐng)跑機(jī)器視覺領(lǐng)域,工業(yè)自動(dòng)化+智能機(jī)器人雙軌發(fā)展。奧普特是機(jī)器視覺核心零部件龍頭,技術(shù)與產(chǎn)品生態(tài)涵蓋傳統(tǒng)機(jī)器視覺與具身智能領(lǐng)域,機(jī)器視覺核心部件貢獻(xiàn)近九成營(yíng)收,毛利率超60%。公司持續(xù)加大研發(fā)投入,連續(xù)2年高于2億元,研發(fā)費(fèi)用占比達(dá)20%以上,高于行業(yè)平均。2025年4月公司發(fā)布股權(quán)激勵(lì),彰顯公司增長(zhǎng)信心。公司于2025年6月18日正式提出工業(yè)自動(dòng)化與智能機(jī)器人雙軌發(fā)展戰(zhàn)略,加速推動(dòng)AI質(zhì)檢落地及推出多款具身智能產(chǎn)品。

“視覺、運(yùn)控”雙輪驅(qū)動(dòng),加速布局人形機(jī)器人。公司推出多款3D相機(jī)產(chǎn)品,收購(gòu)運(yùn)控企業(yè)東莞泰萊,以“視覺、運(yùn)控”雙輪驅(qū)動(dòng)布局人形機(jī)器人。公司人形視覺3D相機(jī)產(chǎn)品包括線激光、投影結(jié)構(gòu)光、散斑結(jié)構(gòu)光、TOF相機(jī)。東莞泰萊深耕精密傳動(dòng)領(lǐng)域,將與公司業(yè)務(wù)深度協(xié)同,目前關(guān)節(jié)模組已送樣,未來將在與人形機(jī)器人相關(guān)的空心杯電機(jī)、無框力矩電機(jī)等領(lǐng)域加大投入。

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09

參考研報(bào)

1.興業(yè)證券-機(jī)械行業(yè)人形機(jī)器人系列深度報(bào)告(三):機(jī)器人實(shí)現(xiàn)智能層級(jí)躍遷的硬件基石——傳感器

2.湘財(cái)證券-機(jī)器人行業(yè)深度:傳感器,人形機(jī)器人與外界互動(dòng)核心零部件

3.財(cái)信證券-可轉(zhuǎn)債主題研究系列(五):人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)進(jìn)程加速,中長(zhǎng)期市場(chǎng)空間廣闊

4.東北證券-機(jī)械設(shè)備行業(yè):電子皮膚百億市場(chǎng),算法+工藝+渠道構(gòu)造壁壘

5.光大證券-安培龍-301413-首次覆蓋報(bào)告:傳感器國(guó)產(chǎn)替代龍頭,戰(zhàn)略發(fā)展機(jī)器人用力傳感器

6.華金證券-汽車行業(yè)人形機(jī)器人系列報(bào)告(一):六維力傳感器市場(chǎng)加速擴(kuò)容,國(guó)產(chǎn)替代機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存

7.平安證券-奧比中光-688322-3D視覺行業(yè)翹楚,具身智能助力成長(zhǎng)

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    的頭像 發(fā)表于 11-18 18:28 ?1926次閱讀

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    中,視覺傳感器、/力矩傳感器觸覺傳感器以及慣性測(cè)量單元(
    的頭像 發(fā)表于 11-14 16:44 ?4151次閱讀
    一文講透<b class='flag-5'>人形</b><b class='flag-5'>機(jī)器人</b>常用的四類感知<b class='flag-5'>傳感器</b>:<b class='flag-5'>視覺</b>、<b class='flag-5'>力</b>/力矩、<b class='flag-5'>觸覺</b>、<b class='flag-5'>IMU</b>

    FUTEK傳感器人形機(jī)器人中的應(yīng)用

    FUTEK 的工程團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)和定制和扭矩傳感器方面擁有深厚的專業(yè)知識(shí),以克服和應(yīng)對(duì)人形機(jī)器人創(chuàng)新的挑戰(zhàn)。探索如何將 FUTEK 在和扭矩
    的頭像 發(fā)表于 11-12 09:26 ?1058次閱讀

    觸覺傳感器的發(fā)展,對(duì)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)有什么影響?

    從工業(yè)生產(chǎn)線的自動(dòng)化到家庭服務(wù)的智能化,機(jī)器人的身影無處不在,它們正在改變著我們的生活方式和工作模式。而在這一過程中,觸覺傳感器的發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。觸覺
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