昨日，馬斯克通過社交平臺X發(fā)布了一段關(guān)于第二代人形機(jī)器人Optimus Gen2的產(chǎn)品演示視頻，預(yù)計將于本月內(nèi)正式發(fā)布。

值得關(guān)注的是，此次的Optimus Gen2將搭載多個由特斯拉自研的傳感器零部件，帶來11自由度靈巧手、觸覺傳感、多維力傳感等感知能力。受此消息影響，中國A股上多個人形機(jī)器人概念傳感器股票產(chǎn)生聯(lián)動效應(yīng)，漢威科技、柯力傳感等公司一度漲停。

據(jù)馬斯克介紹，Optimus人形機(jī)器人預(yù)計在2年內(nèi)量產(chǎn)，未來十年特斯拉人形機(jī)規(guī)劃500萬臺產(chǎn)能。按量產(chǎn)后的2.5萬美元單價計算，未來3-5年市場空間超百億美元，十年后市場空間超千億美元。

無獨(dú)有偶，近期優(yōu)必選通過了港交所上市聆訊，即將成就“人形機(jī)器人第一股”。據(jù)其招股說明書顯示，截至今年6月30日，優(yōu)必選已服務(wù)全球50多個國家和地區(qū)，擁有900多家企業(yè)客戶，并已售出超76萬臺機(jī)器人。

同時，我國也正從政策層面推進(jìn)人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展。今年11月，工信部印發(fā)《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見》，北京、深圳、上海多地也先后發(fā)布產(chǎn)業(yè)支持政策。

可以說，隨著產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化應(yīng)用的加速，人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展當(dāng)前正處于天時、地利、人和的爆發(fā)拐點(diǎn)。那么，隨著人形機(jī)器人量產(chǎn)的逼近，哪些高端國產(chǎn)傳感器賽道將迎來發(fā)展機(jī)遇？

各類感傳感器市場拆析

人形機(jī)器人的感知環(huán)節(jié)主要可以分為交互控制、視覺傳感、力控傳感、位移姿態(tài)傳感及執(zhí)行環(huán)節(jié)的運(yùn)動控制傳感，均涉及相關(guān)軟件算法和硬件零部件。

（圖表來源：中信證券）

以特斯拉人形機(jī)器人為例分析，其感知交互系統(tǒng)自身硬件占總硬件成本的 8%。其中，力矩傳感器、編碼器、視覺傳感、主芯片及IMU均有較高的硬件成本占比。

力矩/力傳感器

目前機(jī)器人力控方案大致分為電流環(huán)力控，被動力控（彈性體）和力矩/力傳感器力控三大類。其中，多維力矩/力傳感器力控是應(yīng)用于人形、協(xié)作機(jī)器人的最優(yōu)方案。據(jù)global information測算，全球力傳感器市場預(yù)計將從2021年的74.3億美元增長到2027年的126.6億美元。

按照測量維度，力傳感器可分為一維和多維兩類。一維力傳感器僅檢測一個方向的作用力，價格多為數(shù)百元，廣泛應(yīng)用于工業(yè)場景。多維力傳感器僅包括三維力和六維力傳感器，六維力傳感器是最高端的力矩傳感器，同時測量 XYZ 軸向力和環(huán)繞軸的力矩，內(nèi)部的算法可以解耦各個方向的力和力矩的干擾，應(yīng)用于高端機(jī)器人和精密設(shè)備中，價格均在一千美元以上。

另有媒體推測在此次Optimus Gen2上新增的自研足部力&力矩傳感器中，特斯拉采用了六維力矩傳感器。

由于機(jī)器人每個關(guān)節(jié)中均要使用力傳感器，力傳感器將隨著人形機(jī)器人的量產(chǎn)和多層次市場開發(fā)成為未來降本方案的主要方向，國產(chǎn)企業(yè)具備較為顯著的成本優(yōu)勢。

而當(dāng)前，全球力控傳感器的主要廠商有 ATI、霍尼韋爾等，中國市場上的高端傳感器國產(chǎn)化率低，以一維力傳感器為主。國內(nèi)力傳感器行業(yè)實(shí)力較強(qiáng)的代表公司包括坤維科技、宇立儀器、藍(lán)點(diǎn)觸控等，上市公司主要有柯力傳感、昊志機(jī)電等，柯力傳感主營應(yīng)變式力傳感器，正在積極布局六維力傳感器。

視覺傳感器

人形機(jī)器人主要有多目立體視覺和 iToF兩種3D視覺方案， 多目立體視覺最少使用 3 個攝像頭即可實(shí)現(xiàn)重構(gòu)目標(biāo)場景的三維信息，特斯拉、小米 和UCLA均使用該方案。iToF 可以實(shí)現(xiàn)面積范圍成像，小米和波士頓動力使用該方案。

隨著視覺要求的提高和機(jī)器人等新場景的打開，國內(nèi) 3D 視覺市場市場規(guī)模正逐步提升，據(jù)高工機(jī)器人GGII數(shù)據(jù)預(yù)測將在2025年達(dá)到78億元。

當(dāng)前上游高端核心零部件市場目前主要由國外公司主導(dǎo)，因此機(jī)器視覺核心環(huán)節(jié)國產(chǎn)替代需求迫切。該領(lǐng)域?qū)嵙?qiáng)勁的國內(nèi)上市公司主要有奧比中光、韋爾股份、水晶光電等。

觸覺傳感器

觸覺傳感器的定義為能夠通過接觸表征出被測物體的性質(zhì)(包括表面形貌、密度等) 或數(shù)值化接觸參量(如力、溫度等)的柔性傳感器，其空間分辨率可達(dá)毫米級，接近人類的皮膚，因而被稱為“電子皮膚”。

由于傳感器廠商和硬件廠商相互獨(dú)立開發(fā)，要完美實(shí)現(xiàn)貼合、傳感器布線、組裝仍有不小的技術(shù)難度，因而目前市面上的機(jī)器人產(chǎn)品都未使用電子皮膚，但人形機(jī)器人的發(fā)展有望加速該產(chǎn)業(yè)落地。不過，柔性傳感器下游應(yīng)用領(lǐng)域眾多，除機(jī)器人外還包括醫(yī)療健康、消費(fèi)電子等等，如腦機(jī)接口、足底感應(yīng)、智能觸控等。據(jù)智研咨詢行業(yè)報告顯示，2022年全球柔性傳感器市場規(guī)模為19.31億美元，需求量為2.43萬個，均價為7.95美元/個。

當(dāng)前，電子皮膚國外公司主要有 Interlink，國內(nèi)漢威科技子公司能斯達(dá)為國內(nèi)柔性傳感器已產(chǎn)業(yè)化，目前已掌握柔性壓阻、壓電、溫濕度和電容四大核心技術(shù)，并與小米科技、九號科技、科大訊飛、深圳科易機(jī)器人等積極開展業(yè)務(wù)合作。

慣性傳感器

機(jī)器人位移姿態(tài)檢測和穩(wěn)定性控制主要依賴于IMU慣性測量單元，MEMS 技術(shù)作為IMU實(shí)現(xiàn)高端化、小型化的主要方式，常用于機(jī)器人和汽車領(lǐng)域。一般 MEMS IMU=MEMS 陀螺儀+MEMS 加速計。

2022 年世界MEMS慣性傳感器市場規(guī)模約35億美元，2025年達(dá)到43億美元，針對戰(zhàn)術(shù)級及以上的高性能市場規(guī)模約7.1億美元（含 MEMS 慣性傳感器系統(tǒng)）。據(jù)頭豹研究院相關(guān)數(shù)據(jù)，2021年中國MEMS慣性傳感器市場規(guī)模約136億元，近幾年增速快于全球平均增速。

不同精度等級的IMU價格差異極大，而人形機(jī)器人精度要求高于工業(yè)機(jī)器人和自動駕駛，因此其IMU產(chǎn)品精度量級在工業(yè)級&低端戰(zhàn)術(shù)級以上，價格應(yīng)在數(shù)千元及以上。

當(dāng)前，高性能MEMS慣性傳感器技術(shù)壁壘高，我國上市公司與國際巨頭公司相比整體規(guī)模較小，仍處于快速發(fā)展期。據(jù)Yole統(tǒng)計，當(dāng)前高性能MEMS慣性傳感器市場主要有霍尼韋爾、ADI、諾斯洛普-格魯曼等寡頭，排名前三的公司的市占率總和約為55%。

MEMS 慣性傳感器產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)短期看配套能力，長期看芯片。目前國內(nèi)MEMS慣性傳感器市場中的上市公司主要有：芯動聯(lián)科、明鎬傳感、華依科技、星網(wǎng)宇達(dá)等，前兩者布局芯片，后兩者主要布局模塊/系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)。

結(jié)語

隨著科技巨頭和創(chuàng)業(yè)公司紛紛跑步入場，共同押注人形機(jī)器人大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。作為人工智能最有前景的落地方向之一，人形機(jī)器人已然處于蓄勢待發(fā)的待“爆”的倒計時階段。

目前，我國人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在前期已有一定基礎(chǔ)，但仍處于商業(yè)化早期階段，需要從產(chǎn)學(xué)研多個方面集聚資源培育形成完善的產(chǎn)業(yè)鏈，從而更加從容地迎接AI的下一波浪潮。