人形机器人专题（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

人形机器人传感器技术路径、竞争格局与产业重构总结

核心内容

人形机器人传感器是实现机器人智能化、类人化的关键组件，用于感知环境、识别目标、测量力矩、检测触觉等。传感器种类包括视觉、听觉、力、触觉、位置、薄膜等，其中MEMS传感器因其微小尺寸、高灵敏度、低成本等优势，在人形机器人领域具有广阔前景。

主要观点

1. 传感器类型与功能

• 视觉传感器：具备图像采集处理、数据传输能力，用于目标识别、定位、尺寸测量、缺陷检测等。主流方案包括3D结构光、iToF以及两者的结合。
• 听觉传感器：主要为麦克风，包括声音接收器、信号处理器和音频处理软件，用于声检测和语音识别。
• 力传感器：包括一维、六维力矩传感器，用于感知机器人关节和末端的力矩变化，实现精确控制。
• 触觉传感器：包括MEMS触觉传感器，用于感知接触力、温度、湿度、震动等特性，是实现类人触觉的关键。
• 位置传感器与薄膜传感器：用于感知机器人关节位置和整体状态。

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触觉传感器和1套薄膜传感器。传感器成本约占整体BOM成本的30%，是人形机器人中价值占比最大的部分。

3. 机遇与挑战

• 政策支持：中国出台多项政策支持传感器产业发展，推动形成安全可靠的产业链供应链体系。
• 国产替代：尽管起步较晚，技术积累有限，但随着政策和技术的推动，中国传感器企业有望加速替代国外产品。
• 技术挑战：需突破融合化、高性能化、低成本化、微型化等核心技术。
• 行业生态：当前行业生态非标、混乱，需向标准化、融合化方向调整。
• 法规与伦理：涉及机器人权利与责任、人工智能偏见、隐私保护等。
• 安全与隐私：系统安全、数据泄露等风险需重点关注。

4. 市场规模预测

• 人形机器人市场：预计2024年全球市场规模为10.17亿美元，2030年将达150亿美元，CAGR超56%。中国人形机器人市场增速高于全球，2024年为21.58亿元，2030年将达近380亿元，CAGR超61%。
• 智能传感器市场：2024年全球市场规模达520.4亿美元，中国智能传感器市场达1551.2亿元。
• MEMS传感器市场：2025年中国MEMS传感器市场规模预计达1550.37亿元，2031年有望突破2593.76亿元。

关键信息

5. 与MEMS相关的投资标的

• 柯力传感：国内力学传感器龙头，布局多种传感器，包括六维力/力矩传感器。
• 坤维科技：提供六维力传感器、关节扭矩传感器、指端压力传感器等，已为多个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IP67防护等级。
• 汉威科技：掌握柔性微纳传感器核心技术，应用于消费电子、健康医疗等领域。
• 华培动力：自产力传感芯片，具备车规级MEMS压力芯片量产能力。
• 安培龙：布局力传感器，正在推进六维力传感器样品研发。
• 苏州固锝：旗下苏州明皓在MEMS-CMOS三维集成制造方面拥有专利，已实现头部机器人厂商送样。
• 奥比中光：推出Gemini 335和336系列全场景双目3D相机，满足人形机器人视觉需求。
• 瑞芯微：布局机器视觉与汽车电子，推出RK3576和RV1103B/C，支持多场景应用。

风险提示

• 下游需求放缓
• 技术导入不及预期
• 客户导入不及预期
• 贸易摩擦加剧

结论

人形机器人传感器产业正处于快速发展阶段，技术路径向多维度、高精度、高集成度演进，国内企业面临机遇与挑战并存的局面。政策支持、技术突破和市场需求将推动产业进一步发展，但需克服技术瓶颈、生态混乱、法规与伦理等问题。投资标的中，具备核心技术与产品优势的国内企业有望在该领域占据一席之地。