人形机器人核心传感器--深度全解析（附传感器细分龙头）

2025-02-26 15:52:56 · Aiden的硬科技行研 · aiden小叔

一、四大传感器概要众所周知，传感器是人形机器人的核心零部件，是交互和感知的关键，可以类比做人的感觉器官。当前传感器在人形机器人中的用量大且成本占比相对较高。以特斯拉的Optimus机器人为例，各类传感器的成本占比高达近30%。

一、四大传感器概要

众所周知，传感器是人形机器人的核心零部件，是交互和感知的关键，可以类比做人的感觉器官。当前传感器在人形机器人中的用量大且成本占比相对较高。以特斯拉的Optimus机器人为例，各类传感器的成本占比高达近30%。

传感器由敏感元件、转换元件及转换电路构成，可以按照输入量、转换原理、输出信号等多种方式分类。目前常见的传感器主要有电阻应变式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、压阻式传感器、MEMS 传感器等。

今天我们来深度梳理一下：

随着人形机器人的快速发展，传感器作为核心细分零部件充分受益；其中力控、触觉、惯性三类传感器的成本较高，且国内外在高端产品的技术水平上仍存在较大差距。

（1）力控：人形机器人通过主动力控实现“触觉”感知，以力传感器为主的力控是机器人精准力控的优选。而六维力传感器是维度最高的力觉传感器，能给出最为全面精准的力觉信息。从技术路线上看，当前六维力以金属箔片式为主，但这类产品存在在人工成本高，效率低等缺陷，相比之下，硅基MEMS式成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产，未来有望成为主流。

（2）触觉：柔性触觉传感器相比传统的刚性传感器，具备可弯折、延展性等特质，可广泛应用于医疗保健、消费电子、工业等领域。人形机器人所需的“电子皮肤”即使用柔性材料制备而成的阵列式触觉传感器，有望使机器人具备多物理量（温度、力、粗糙度等）感知能力，帮助机器人实现精细操作。而根据其感应原理，主要可分为压电式、压阻式、电容式触觉传感器。目前处于产业化早期，海外龙头占据优势，国内企业加速追赶。

（3）惯性：惯性传感器助力人形机器人实现姿态控制、导航定位，高性能传感器的国产替代空间巨大。MEMS惯性传感器具备体积小、功耗低、集成能力强等优势，在人形机器人领域适用性较高。利用IMU（惯性测量单元）能够实时测量机器人的角速度和加速度，从而帮助机器人维持稳定的姿态和平衡，结合GPS或卫星定位，可实现精确的导航和定位。按照精度由高到低，惯性传感器分为战略级、导航级、战术级和消费级，预计人形机器人所使用的IMU与L3级别智能驾驶精度要求接近，通常适配战术级及精度接近战术级的消费级产品。目前高端的MEMS传感器还是海外头部厂商博世、霍尼韦尔等为主，并且多采用IDM模式；芯动联科等国内生产商多采用Fabless模式，而且国内大部分为消费级MEMS传感器，未来有望切入高端市场并实现国产替代。

二、力传感器：精细感知的重要依靠。

按照测量维度，力/力矩传感器可以分为一至六维力/力矩传感器。六维力传感器在机器人中有广阔应用空间，且行业壁垒最高。结构设计、标定与检测、算法设计是六维力/力矩传感器领域的三大壁垒。在竞争格局上，国外企业具有先发优势，中国公司加速追赶：坤维科技、鑫精诚、宇立仪器、蓝点触控等国内企业先后进入该领域；ATI、SCHUNK 等海外企业作为全球龙头，积累多年，仍旧有明显的领先优势。在市场空间上，力矩传感器当前的全球市场规模超过 500 亿元，六维力/力矩传感器步入加速增长期。GGII 预计，2027 年中国六维力/力矩传感器市场规模将超过 15 亿元，2022-2027 年的CAGR 超过 45%。

三、触觉传感器：与环境交互的必需媒介。

触觉传感器具有多种形式：柔性触觉传感器、触觉传感器阵列、仿生皮肤。由于柔性传感器中使用的材料、制造技术和传感机制的原因，性能常常低于刚性传感器，因此，需要在材料、算法上多方发力，才可以生产出性能优异、成本可控的柔性触觉传感器。在市场空间上，柔性触觉传感器当前的全球市场规模超 100 亿元。在竞争格局上，海外企业仍然占据领先地位。根据 QY Research 的数据，在竞争格局上，2022 年，按照销售金额计，全球前五大厂商均为海外企业，占有大约 57%的市场份额。具体到高端阵列式触觉传感器产品，国外企业的领先优势更大。

四、IMU：姿态控制的重要组成。

惯性测量单元（IMU）使用一个或多个加速度计、陀螺仪的组合测量物体的加速度和角速度。在市场空间上，MEMS 惯性传感器当前的全球市场规模超 200 亿元。在竞争格局上，海外企业如 Honeywell、ADI、Sensonor、Silicon Sensing、Colibrys 仍然占据高性能 MEMS 惯性传感器市场的主导地位。

五、视觉传感器：获取环境信息的重要途径。

视觉传感器是仿生传感器中非常重要的部分，机器视觉可以进一步强化人形机器人的感知能力。在市场空间上，机器视觉当前的全球市场规模在 800 亿元左右。在竞争格局上，内外资品牌的竞争已开始呈现分庭抗礼的局面。甚至在某些产业链环节，国产的份额已领先于外资。如镜头、光源领域，相机领域。

六、投资建议：

随着人形机器人放量，传感器行业将有广阔的发展空间。目前在传感器的大部分领域，海外公司技术水平、产品能力均较强，国产公司正不断深化自身能力，随着行业对降本的需求愈发迫切，中国企业突出重围的机会持续提升。

力传感器领域：关注柯力传感、中航电测；

触觉传感器领域：关注汉威科技、苏试试验、奥迪威、申昊科技；IMU 领域：关注芯动联科、华依科技；

视觉传感器领域：关注奥比中光。

七、风险分析：传感器降本不及预期风险；人形机器人降本不及预期风险；竞争加剧带来的盈利不及预期风险。