机器人行业系列三：传感器-外界互动的必备感知

敬请参阅最后一页特别声明 1 传感器是机器人与外界感知的桥梁，看好视觉、力觉、触觉三个方向  机器人智能化的提升在于感知能力的提升，传感器是感知层面核心部件。人形机器人主要感知维度来自于力觉、惯性、触觉、视觉、速度/位置这五大方面，我们结合产品壁垒、行业格局、产业进展程度后，认为视觉、力觉、触觉是未来人形机器人传感器领域值得重点关注的三个细分方向。 视觉-机器之“眼”，软硬皆为壁垒，国内厂商差异竞争  3D 视觉传感器具有精度高、信息量大、集成度高等多个优势，适用于复杂、精密的识别，更有望成为未来人形机器人的主流方案。1）产业进展尚早：目前主流机器人厂商在视觉方案领域各不相同，尚处于前期阶段，如波士顿动力 Atlas、特斯拉 Optimus、小米 CyberOne、优必选 Walkers X 选择方案分别为 TOF 深度相机方案、多目摄像头、深度视觉模组和多目视觉传感器四类不同方案，产业方案尚未形成统一。2）壁垒：3D 视觉传感器在软件、硬件均有较高要求。3D 视觉传感器的核心指标为深度分辨率、精度等，实现高性能的 3D 视觉传感器要求对于硬件的芯片设计、软件的算法研发等均提出较高要求。3）格局：海外头部厂商苹果、微软在 3D 视觉传感器领域技术领先、算法优势强；国内部分厂商通过攻克芯片、关键元器件等环节实现差异竞争，在部分技术指标（如分辨率、精度、功耗等）已经超过海外头部厂商，未来有望打入人形机器人产业链。 力觉-高壁垒、高价值，机器人灵活操作的核心  我们判断人形机器人的手腕、脚踝处需六维力矩传感器、其他关节预计使用关节扭矩传感器。1）产业进展：从特斯拉 AI day 的技术路线来看，末端执行机构对于精度要求更高，预计使用六维力矩传感器；其他关节对于里的感知相对简单，预计单维力矩传感器即可满足要求；2）壁垒高：维度越多的力矩传感器生产壁垒越高，六维力矩传感器的壁垒在于核心材料应变片的质量、生产工艺、检测设备等环节；3）价值量大：由于六维力矩传感器较高的人工成本、材料成本，目前单个产品价值量较高，根据 ATI 官网，该公司六维力矩传感器的价格在 4000-8000 美元之间；4）格局：海外厂商性能优异，先发优势强。六维力矩传感器海外龙头为 ATI 厂商，技术水平领先，而国内多数厂商尚未形成大规模收入，部分国产厂商在多维力矩传感器领域进展顺利，后续有望进入人形机器人产业链。 触觉-机器之“肤”，实现精细交互  电子皮肤是机器人触觉实现精细交互的关键技术，视觉+触觉的方案技术指标更优、有望成为未来的主流方案。1）产业进展：23 年 12 月特斯拉 Optimus Gen2 实现抓鸡蛋动作，国内厂商帕西尼新一代灵巧手具有近 1 千个触觉传感器，大大提升操作精度；从技术路径来看，帕西尼的触觉结合视觉的方案技术指标更优、成本更低，有望成为未来触觉的主流方案。2）壁垒：电子皮肤的壁垒主要在材料和算法；电子皮肤敏感材料制造难度大、生产成本高；从软件来看，算法对于传感器的处理结果精确度起到重要意义，软硬件缺一不可。3）格局：目前行业头部厂商主要以外国品牌为主，国内部分厂商技术相对领先。 投资建议  我们看好人形机器人产业逐渐落地后带来传感器需求提升，相关产业链标的有望受益。 风险提示  人形机器人商业化落地不及预期、机器人传感器技术路线发生变化。 行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 2 扫码获取更多服务 内容目录 一、传感器：机器人感知世界的桥梁................................................................ 5 1.1 机器人的智能化在于感知层能力提升 ........................................................ 5 1.2 力觉、视觉、触觉传感器为重点关注方向 .................................................... 5 二、视觉：机器人之“眼”，捕捉信息的关键......................................................... 6 2.1 机器人的主流方案为 3D 视觉，打开视觉传感器新空间 ......................................... 6 2.2 机器人 3D 视觉方案较多，奥比中光是国内 3D 视觉头部厂商 .................................... 6 2.3 海外头部厂商地位领先，国产逐渐打开市场 .................................................. 8 三、力觉：高壁垒、高价值，机器人精确、灵活操作的核心............................................ 8 3.1 力控在人形机器人担任什么角色？ .......................................................... 8 3.2 人形机器人的不同关节需要哪类力矩传感器？ ................................................ 9 3.3 如何看待力矩传感器的壁垒？ ............................................................. 12 3.4 价格&成本：高端力矩传感器价格高，成本来自于人工成本+材料成本 ........................... 14 3.5 国内厂商仍处前期发展阶段，人形机器人有望打开力矩传感器增量空间 ......................... 15 四、触觉：机器人之“肤”，实现精细交互.......................................................... 16 4.1 电子皮肤：实现机器人精细操作的关键技术，视觉+触觉为目前技术前沿 ........................ 16 4.2 产业进展：特斯拉 Optimus、帕西尼对于触觉持续提高要求.................................... 18 4.3 电子皮肤核心壁垒在于材料和算法 ......................................................... 19 4.4 触觉传感器厂商梳理 ..................................................................... 21 五、编码器：反馈机器人的关节位置，精准控制的关键............................................... 22 5.1 编码器是测量位移、角度的高精度传感器，人形机器人多个环节需要编码器 ..................... 22 5.2 编码器行业空间稳步增长，产品壁垒高、海外厂商占据主