这类人形机器人必需的高价值量传感器，国产化率正在跃升！-IOTE上海物联网展

近日，OpenAI 与人形机器人公司Figure AI合作，推出了大模型加持的人形机器人Figure 01。优必选也宣布其人形机器人Walker S即将接入百度文心大模型，探索中国AI大模型+人形机器人的应用。

按照AI赋能硬件的落地思路，一切智能硬件都将AI化重构，作为前沿硬件形态的人形机器人作为优先级的AI实践探索，将会获得愈发强劲的发展动能。

实际上，随着风口而来的不仅仅是机器人“走入寻常百姓家”的未来畅想，还存在着多重对产业链关键环节的技术挑战。

其中，六维力传感器的技术难度大，规模化应用较难，对于机器人产业链和其它智能装配来说都非常重要。

随着协作机器人、医疗机器人的快速发展，六维力传感器市场迅速扩张，在人形机器人突破式发展的刺激下，未来市场有望呈爆发式发展。

六维力传感器贵在哪里？

力传感器是将力的大小转换成相关电信号的元件。根据测量原理分为应变片式、光学式以及压电/电容式传感器，其中应变片式传感器综合性能最优，是多数企业的主流选择。

根据测量维度，力传感器可分为一维至六维传感器，其中以六维力传感器壁垒最高，性能最优异，能够同时测量XYZ轴向力和环绕轴的力矩，通过内部算法解耦各个方向的力和力矩的干扰，使得力觉信息反馈更全面。

来源：中航证券

在机器人应用中，机器人各部位的力控方案需根据不同的使用场景、成本和工种来进行选择。

六维力传感器一般应用于人形机器人的指尖、手腕、脚踝部位，为高阶机器人的力控制和运动控制提供精准的力感信息，助其提升柔顺化、智能化控制水平，完成更加精细的任务，比如用于手术机器人、协作机器人等高端领域。

从成本来看，应变式力传感器的主要生产原材料为应变片和压头，以柯力传感为例，2022年主营产品应变式传感器的直接材料成本达81%。六维力/力矩传感器所需应变片数量是单维力传感器的数倍，叠加生产难度大，其成本远高于单维力矩传感器。根据百度爱采购数据，ATI FC-NANO17六维力/力矩传感器单价为2万元。而据业内人士回应，六维力传感器的市场均价在1.7万元左右。

未来增长看哪里？

按照类型来看，力矩传感器销量主要是六维拉动，低维度的产品销量较少，市场分散，暂无具体的统计数据。

按地域来分，全球六维力传感器市场主要分为欧美、日韩、中国三大阵营，中国六维力传感器市场规模较小，但具有较强的成长性。

据高工机器人数据，2017-2022年，六维力矩传感器销量从600套左右增长到超过8000套，年复合增速超过55%。2022年中国六维力/力矩传感器销量达8360套，同比增长57.97%。

与此同时，随着六维力传感器国产化进程加快，产品价格将进一步下降，但不可否认的是这仍将是一个百亿甚至千亿级别的市场。

从具体的市场动因来看，据GGII数据显示，2022年六维力矩传感器下游机器人行业占比达68%，是下游应用最广泛的重点领域。

中国是机器人生产大国，2023上半年，我国工业机器人装机量占全球一半以上。

以应用于3C领域和汽车领域打磨抛光机器人为例，这类机器人对工作精细度要求较高，需搭载六维力传感器。未来打磨抛光机器人人工替代进程将加快，预计2030年打磨抛光机器人产量将达1.4万套，六维力传感器需求量将达2.8万台，年复合增长率为18.5%。

而随着工业自动化的发展以及AI技术的普及，细分类别的工业机器人将给六维力传感器带来聚合增量。

另外，特斯拉Optimus量产在即，预期单价2万美元，假设在手腕、脚腕处共使用4个,其价值量占比较高。据测算，预计乐观情况下人形机器人用六维力传感器市场规模将超230亿元，年复合增长率为97%。

国内布局哪家强？

从国内在力传感器产业的整体布局来看，相比于其他类型的传感器，专精这一领域的企业数量较少，企业主要集中在传感器产业较为集中的地区，例如江苏、上海、广东一带。

在高端市场需求的不断刺激下，六维力传感器已然成为“新贵”，近年来中国参与者逐渐增多；中国市场集中度较高，大部分市场被第一梯队企业占据。

据高工机器人统计，2022年中国协作机器人领域六维力传感器国产化率近80%，出货量TOP1为国内企业坤维科技，市场份额占比超过50%；TOP2为国际龙头ATI，TOP3-5为分别为蓝点触控、宇立仪器、鑫精诚，均为国内企业。

在精度方面，六维力传感器国际龙头ATI目前的高精度产品准度0.5%。借助自主研发的六维联合加载标定设备，国内坤维科技亦可生产准度高于0.5%六维力传感器，这一精度可满足绝大多数服务业、精密工业、医疗领域用途。其余国内企业，如蓝点触控、宇立仪器、鑫精诚等，产品准度亦可达到1%-3%，可应用于对准度要求相对较低的领域。

以下列举了部分企业的相关介绍：

坤维科技：

国内六维传感器龙头企业，成立于2018年，于2021年开发出基于MEMS器件的六维传感器制造技术。现已形成了从直径36毫米到直接200毫米的传感器产品系列，可覆盖各类智能机器人的全部应用场景。2022年已实现数千万营收，2023年公司可以实现50%以上增长。

宇立仪器：

宇立仪器（SRI）是全球先进的六轴力传感器和智能力控打磨厂商。在力传感器产品方面，共设计生产了9大系列，300多个型号，量程范围从25N~600000N，0.5Nm~9000Nm直径15mm~1500mm，厚度5mm~110mm。

鑫精诚：

现已完成六维力传感器全尺寸、多量程、多结构的系列化开发，其六维力传感器产品直径跨度从9.5mm到300mm，力量程跨度从5N到50KN，力矩量程跨度从0.1N.m到1000N.m，可覆盖大部分应用领域。

鑫精诚传感器早年从3C行业起家，已获得华为、苹果、富士康、ATL、比亚迪、大族、越疆、珞石、爱普生、迈瑞等大型客户订单。2022年，鑫精诚传感器销量共21万只，订单近2亿元，在3C智能装配行业，其六维力传感器的年销售量已2000只，2022年在中国六维力传感器市场的占有率约达25%。

蓝点触控：

蓝点触控成立于2019年，是一家力传感器及柔性打磨机器人研发和生产制造商，主要从事高精度、高性能力传感器以及力控产品研发和生产，在多维力传感器、关节扭矩传感器、机器人力控技术等方面拥有技术优势，已形成Wrist六维力传感器、Joint关节扭矩传感器、力控应用软件包等多个产品系列。近年来，蓝点触控在打磨场景发展迅速，人形机器人进展积极。

海伯森技术：

主营产品包括3D闪测传感器、3D线光谱共焦传感器、点光谱共焦位移传感器、超高速工业相机和六维力传感器等。据了解，其视觉传感器产品销售占比较多，六维力传感器产品占总销量的15%左右。

柯力传感：

柯力传感是目前全球称重领域物联网研发与推广应用的主要引领者之一。目前柯力已有测重测力、静态扭矩、二维力、三维力、六维力等传感器。

中航电测：

六维力传感器技术难题已基本攻克，团队正在进行小批量制作前的工艺技术优化。中航电测是中国航空工业集团有限公司下属企业，业务涵盖航空军品、传感控制、智能交通、工业软件四大业务板块，是国内提供军民用智能测量和控制产品及系统解决方案的企业。

华依科技：

看重德国ATESTEO集团全资子公司吉孚动力在六维力传感器的积累，正与吉孚动力合作推进六维力传感器业务。

索辰科技：

索辰仿真的六维力传感器产品可以根据不同的部位的需求，适配不同的应用场景和位置。在手指尖、手腕/脚腕、腰部安装六维力传感器可以增强机器人的力感知能力和交互性。