出品 | 妙投APP
作者 | 張博
頭圖 | AI制圖
傳感器是機(jī)器人感知物理世界的窗口，也是機(jī)器人邁向智能化的基礎(chǔ)。包含各類視覺傳感器、聽覺傳感器、觸覺傳感器、力傳感器等，用于感知環(huán)境，獲取關(guān)于周圍世界的信息。目前一臺通用人形機(jī)器人需要1套視覺傳感器、1套位置傳感器、14個(gè)一維力矩傳感器、 14個(gè)一維壓力傳感器、 4個(gè)六維力矩傳感器、10個(gè)MEMS觸覺傳感器（手指部位）、1套薄膜傳感器。
目前傳感器方面的整體趨勢是向多維度、高精度、高集成度、高延展性方向發(fā)展，高維力矩傳感器和高維觸覺傳感器是傳感器方面的當(dāng)前研究重點(diǎn)。人形機(jī)器人對于傳感器的需求增多，隨著人形機(jī)器人逐步量產(chǎn)，有望推動(dòng)傳感器行業(yè)擴(kuò)容。
#01力傳感器——機(jī)器人精確、靈活操作的核心
按照測量維度分類，力傳感器可分為一維和多維。一維力傳感器僅檢測一個(gè)方向的作用力，價(jià)格多為數(shù)百元，廣泛應(yīng)用于工業(yè)場景；多維力傳感器能夠測量多個(gè)維度的力，常見的是三維和六維。
六維力傳感器能夠同時(shí)測量XYZ軸向力和環(huán)繞軸的力矩，內(nèi)部算法可以解耦各個(gè)方向的力和力矩的干擾，給出最全面的力覺信息，技術(shù)壁壘高、應(yīng)用難度大。
機(jī)器人領(lǐng)域系六維力/力矩傳感器重要市場，人形機(jī)器人市場應(yīng)用潛力較大：目前六維力/力矩傳感器主要應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人、手術(shù)機(jī)器人和康復(fù)機(jī)器人等，隨著機(jī)器人力控技術(shù)發(fā)展及成本降低，六維力傳感器將在人形機(jī)器人領(lǐng)域發(fā)揮極其重要的作用，未來市場潛力較大。
根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù)，2023年中國六維力傳感器主要被外資企業(yè)占據(jù)，ATI作為市占率最高的企業(yè)，2023年中國市占率超過了20%。國內(nèi)企業(yè)如宇立儀器、坤維科技、藍(lán)點(diǎn)觸控等正在積極開拓六維力傳感器市場。隨著人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的加速發(fā)展，其他廠商也正在逐步布局六維力傳感器，看好國內(nèi)廠商在未來的市占率逐步提升。
#02柔性傳感器——機(jī)器人實(shí)現(xiàn)精細(xì)交互的核心
觸覺是機(jī)器人的重要感知方式，柔性傳感器市場空間廣闊。所謂“柔性”是指觸覺傳感器具有類似人類皮膚的物理特性，即具備一定的柔度可覆蓋在載體表面測量受力信息，從而感知目標(biāo)對象的特征信息。因此，柔性壓力傳感技術(shù)的發(fā)展對機(jī)器觸覺感知領(lǐng)域至關(guān)重要。
隨著科技的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，柔性傳感器在智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備、智能家居等消費(fèi)電子產(chǎn)品中的應(yīng)用將持續(xù)增長，推動(dòng)市場規(guī)模的增長。隨著人們對智能化產(chǎn)品的需求增加，柔性傳感器市場在消費(fèi)電子領(lǐng)域的份額將繼續(xù)擴(kuò)大。
柔性壓力傳感器按照傳感原理主要可以分為，壓阻式（電阻式）、電容式、電感式、壓電式、光電式等。柔性壓阻式壓力傳感器被認(rèn)為是下一代柔性壓力傳感器的理想選擇。
柔性觸覺電子皮膚是柔性壓力傳感器的一種，具有與人體觸覺傳感器相仿的功能，電子皮膚（E-skin）作為機(jī)器人外表面蒙皮可為機(jī)器人提供豐富的觸覺信息，促進(jìn)機(jī)器人控制領(lǐng)域及新一代人機(jī)交互領(lǐng)域的發(fā)展。
感知皮膚可以如同衣服一樣附著在更重載體表面，完成接觸力的測量，不受接觸面積和形狀限制。 由于觸覺傳感器的高性能，在智能系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛；電子皮膚不僅可以實(shí)現(xiàn)更智能的機(jī)器人，而且在可穿戴設(shè)備和醫(yī)療領(lǐng)域具有重要意義。
國內(nèi)觸覺領(lǐng)域頭部廠商帕西尼的新一代靈巧手 DexH13 能夠?qū)崿F(xiàn)抓、握、旋轉(zhuǎn)、拿捏等多個(gè)復(fù)雜動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)柔順交互。此外，從傳感器的數(shù)量和靈敏度來看，帕西尼新一代靈巧手具有 978 個(gè)觸覺傳感器，對于手指重復(fù)定位精度達(dá)到±0.05mm；助力實(shí)現(xiàn)更高精度的操作。
根據(jù)QYResearch，2029年全球柔性觸覺傳感器規(guī)模達(dá)到53億美元，其中機(jī)器人觸覺傳感器空間將達(dá)到4.3億美元。隨著機(jī)器人技術(shù)路線的不斷迭代，以及量產(chǎn)的到來，觸覺傳感器市場規(guī)模有望持續(xù)增長及超預(yù)期。全球柔性觸覺傳感器市場主要被海外企業(yè)占據(jù)，主要廠商包括Novasentis、Tekscan、Japan DisplayInc.(JDI)、Baumer、Fraba，根據(jù)QY Research，22年CR5市占率合計(jì)約57%。
#03重點(diǎn)公司：
1、柯力傳感——布局六維力傳感器
寧波柯力傳感科技股份有限公司深耕傳感器和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域， 專注于研制和生產(chǎn)各類傳感器以及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)及多場景應(yīng)用解決方案；截至 2022 年，公司已連續(xù) 14 年在國內(nèi)稱重傳感器市場占有率第一；是全球大型鋼制傳感器制造企業(yè)和傳感器產(chǎn)業(yè)開拓建設(shè)者之一。
傳感器是公司的起家業(yè)務(wù)，經(jīng)過多年發(fā)展，目前公司已涉足稱重、光電、水質(zhì)、光纖測溫、光幕、氣體、位移、電量、溫濕度壓力、流量、3D 視覺、激光測距、振動(dòng)傳感器、機(jī)器人多維力傳感器等近二十種傳感器。
2023 年以來，公司以市場需求為導(dǎo)向，積極布局機(jī)器人及相關(guān)傳感器產(chǎn)業(yè)。在六維力傳感器領(lǐng)域，公司已完成人形機(jī)器人手腕、腳腕以及工業(yè)臂、協(xié)作臂末端的產(chǎn)品系列開發(fā)，掌握結(jié)構(gòu)解耦、算法解耦和高速采樣通訊等關(guān)鍵技術(shù)，并向多家國內(nèi)協(xié)作機(jī)器人和人形機(jī)器人客戶送樣。在觸覺傳感器方面，公司已與多家企業(yè)、院校展開合作，并通過自主研發(fā)推進(jìn)項(xiàng)目，目前產(chǎn)品處于研發(fā)驗(yàn)證階段。
2、漢威科技——電子皮膚
漢威科技集團(tuán)股份有限公司深耕行業(yè) 20 余年，是國內(nèi)知名的氣體傳感器及儀表制造商、物聯(lián)網(wǎng)解決方案提供商，致力于成為以傳感器為核心的物聯(lián)網(wǎng)解決方案引領(lǐng)者。
公司依托子公司能斯達(dá)機(jī)器人布局觸覺傳感器產(chǎn)品。蘇州能斯達(dá)在機(jī)器人的關(guān)鍵部位集成柔性微納觸覺傳感器，能斯達(dá)目前推出兩款電子皮膚觸覺模塊PPT100\FPT200，能夠與機(jī)器人高度融合，可以模擬人類的觸覺感知能力，實(shí)現(xiàn)法向力、剪切力、溫度等多模態(tài)工作場景。根據(jù)能斯達(dá)官網(wǎng)，能斯達(dá)目前已形成了自主知識產(chǎn)權(quán)。
目前電子皮膚技術(shù)已導(dǎo)入小米CyberX人形機(jī)器人供應(yīng)鏈，并與宇樹科技合作提供觸覺、氣體及溫濕度傳感器。另外還與近20家機(jī)器人廠商開展送樣或小批量合作。
3、奧比中光——機(jī)器人視覺
奧比中光科技集團(tuán)股份有限公司（以下簡稱“奧比中光”）是行業(yè)領(lǐng)先的機(jī)器人視覺及 AI 視覺科技公司，致力于構(gòu)建機(jī)器人與 AI 視覺產(chǎn)業(yè)中臺、打造機(jī)器人的“眼睛”。
機(jī)器人視覺模組是融合光學(xué)成像、環(huán)境感知與數(shù)據(jù)處理能力的智能傳感中樞，其通過硬件組件與算法協(xié)同構(gòu)建三維空間認(rèn)知體系。作為機(jī)器人的"環(huán)境解析大腦"，視覺模組通常集成高分辨率攝像頭、紅外傳感器、激光雷達(dá)等設(shè)備，配合 SLAM 算法和深度學(xué)習(xí)框架，將二維圖像轉(zhuǎn)化為包含距離、形狀、運(yùn)動(dòng)軌跡的多維度空間數(shù)據(jù)。
在 3D 視覺傳感器市場，主要參與者包括奧比中光、英特爾、索尼、英飛凌、銀牛微電子等，其中奧比中光憑借其技術(shù)優(yōu)勢，已成為行業(yè)的領(lǐng)軍者。根據(jù)《2023 機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書》提到，2022 年，奧比中光 在中國服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域的市場占有率超過了 70%，穩(wěn)居行業(yè)龍頭地位。
奧比中光與英偉達(dá)先后合作開發(fā)了 3D 開發(fā)套件 OrbbecPerseeN1 與 OPDK 套件，可廣泛 應(yīng)用于 AMR、無人機(jī)、機(jī)械臂控制等，展現(xiàn)出靈活的場景適應(yīng)性，顯著提升了 AMR 的識別與導(dǎo)航能力。
23 年微軟成為公司新的合作伙伴，奧比中光與微軟共同開發(fā)的 Femto 系列 iToF 相機(jī)，繼承了微軟 AzureKinect 的技術(shù)優(yōu)勢，具備高性能和高精度的特點(diǎn)，該 3D 視覺傳感器已廣泛應(yīng)用于機(jī)器人、3D 掃描、生物識別等多個(gè)領(lǐng)域，并在全球范圍內(nèi)獲得了超過1000 家客戶的認(rèn)可。
注意：
本文出現(xiàn)的公司均為長期邏輯。
*以上分析討論僅供參考，不構(gòu)成任何投資建議。
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張博老師是妙投的高級研究員，擁有20年的投資經(jīng)驗(yàn)，擅長從宏觀政策、行業(yè)動(dòng)向、新聞事件等多個(gè)客觀因素出發(fā)，復(fù)盤市場行情，追蹤市場熱點(diǎn)，分享實(shí)用的投資策略，感興趣的讀者可以長按下方二維碼，加入張博老師的交流群。
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