20250306-东兴证券-人形机器人行业专题（一）_新技术前瞻专题系列（八）-传感器的技术路径_竞争格局与产业重构_33页_3mb

人形机器人传感器专题总结

核心内容概述

人形机器人传感器是其感知物理世界、实现智能化的重要基础，涵盖视觉、听觉、力、触觉等多个维度。随着人形机器人产业的快速发展，传感器需求显著增长，成为产业链中关键一环，成本占比约为30%。本文围绕人形机器人传感器的技术路径、数量需求、机遇与挑战、市场规模及投资标的等方面进行了系统分析。

主要观点与关键信息

1. 人形机器人传感器类型

• 视觉传感器：用于目标识别、定位、尺寸测量、缺陷检测等，包括3D结构光、iToF及两者结合方案。
  • 代表产品：奥比中光Gemini 335/336系列双目3D相机、星尘智能S1。
• 听觉传感器：主要包括麦克风、声音接收器、信号处理器及音频处理软件，分为声检测型与语音识别型。
• 力传感器：主要为力矩传感器，用于检测旋转或非旋转机械部件的扭力，实现高精度力控。
• 触觉传感器：包括MEMS触觉传感器与柔性触觉传感器，用于检测接触力、温度、湿度、材质等，是实现类人触觉的关键。
• MEMS传感器：集成微型机械、电路、传感器及控制器，具备微米甚至纳米级尺寸，具有灵敏度高、响应速度快、成本低等优势，广泛应用于人形机器人、汽车电子等领域。

2. 传感器数量与成本

• 以特斯拉Optimus为例，一台人形机器人需要：
  • 1套视觉传感器
  • 1套位置传感器
  • 14个一维力矩传感器
  • 14个一维压力传感器
  • 4个六维力矩传感器
  • 10个MEMS触觉传感器（手指部位）
  • 1套薄膜传感器
• 传感器成本占比约为30%，在Optimus中达12.86万元。

3. 机遇与挑战

机遇：

• 政策支持：国家出台《人形机器人创新发展指导意见》，推动传感器技术发展。
• 市场潜力：人形机器人有望成为继计算机、智能手机、新能源汽车后的颠覆性产品，市场规模将快速增长。
• 技术融合：传感器正向高精度、高集成度、高延展性方向发展，融合发展是关键路径。

挑战：

• 国产化不足：国内传感器技术积累有限，与国际领先企业相比仍有差距。
• 非标混乱生态：硬件未标准化、算法路径分歧、数据割裂等问题亟待解决。
• 核心技术瓶颈：需突破融合化、高性能化、低成本化、微型化等关键技术。
• 法规与伦理：机器人权利、隐私保护、数据安全等问题尚未解决。
• 行业竞争激烈：全球传感器企业超6500家，国内中小企业多，行业集中度有待提升。

4. 市场规模预测

• 人形机器人：
  • 2024年全球市场规模为10.17亿美元，2030年将达150亿美元，CAGR超过56%。
  • 2024年中国市场规模为21.58亿元，2030年将达近380亿元，CAGR超过61%。
• 智能传感器：
  • 2024年全球市场规模预计达520.4亿美元，中国达1551.2亿元。
• MEMS传感器：
  • 2025年中国市场规模有望达1550.37亿元，2031年预计达2583.76亿元。

5. 投资标的推荐

• 柯力传感：力学传感器市场占有率第一，已布局人形机器人传感器，技术覆盖广泛。
• 坤维科技：提供六维力传感器、关节扭矩传感器等，已为多家人形机器人品牌提供定制化力控方案。
• 鑫精诚传感器：开发出世界上最小的六维力传感器，具备高防护性能，适用于复杂环境。
• 芯动联科：专注于高性能硅基MEMS惯性传感器，技术指标与国际主流厂商处于同一梯队。
• 汉威科技：掌握柔性微纳传感器核心技术，产品广泛应用于消费电子、健康医疗等领域。
• 苏州固锝（明皓）：拥有MEMS-CMOS三维集成制造专利，已实现机器人传感器小批量量产。
• 奥比中光：推出全场景双目3D相机，已适配部分人形机器人客户。
• 瑞芯微：布局机器视觉与汽车电子，推出高性能芯片支持人形机器人视觉应用。

总结

人形机器人传感器作为其智能化发展的核心部件，正面临快速发展的机遇与多重挑战。随着政策支持、技术迭代和市场需求的推动，传感器行业将向高精度、高集成度、高延展性方向演进。中国MEMS传感器市场正处于“规模扩张”向“质量升级”转型期，具备一定的发展潜力。然而，国产替代仍需突破技术瓶颈、提升行业集中度。投资方面，具备技术优势与市场潜力的传感器企业有望在人形机器人产业中占据有利地位。