人形机器人系列专题（一）：感知系统：多传感融合构建具身智能信息端口

人形机器人系列专题（一）感知系统：多传感融合构建具身智能信息端口证券研究报告2025年3月13日陈福栋 投资咨询资格编号：S1060524100001徐勇投资咨询资格编号：S1060519090004证券分析师请务必阅读正文后免责条款电子行业 强于大市（维持）投资要点1人形机器人潜力巨大，智能感知是核心子系统之一。人形机器人目前尚处于产业早期阶段，由于其拟人属性，未来有望深刻变革人类生产生活方式，市场潜力巨大。感知层是人形机器人核心子系统之一，人形机器人通过视觉、力觉、触觉等多传感融合协调完成对环境的感知和各种类人精细操作，成本占比约15%，地位举足轻重。视觉：人形机器人最主要的环境信息输入口。3D视觉负责周围环境的实时建模，技术路线包括双目/多目视觉、结构光、ToF等，人形机器人厂商根据自身软件处理能力选择纯视觉或多传感融合解决方案，激光雷达可直接测量深度信息，实现点云成像，大部分人形机器人厂商均搭载激光雷达，但人形机器人领导者特斯拉仍采用纯视觉解决方案。国内奥比中光专注3D视觉解决方案，构建了较为完整的3D视觉技术体系，稀缺性明显，竞争力强。力觉：力传感+惯性传感助力完成精细动作。力/力矩传感负责感知并反馈多维力信息，是人形机器人完成类人精细操作的核心传感器。六维力传感可同时感知三维度的力信息和三维度的力矩信息，是维度最高的力传感器，价值量高，目前主要用于人形机器人手部力控和脚部力控，国内宇立仪器、坤维科技、蓝点触控拥有一定市场份额，上市公司中柯力传感、昊志机电均有布局。惯性传感负责维持人形机器人躯体平衡以及导航定位等，MEMS IMU体积小、质量低，是人形机器人惯导的最佳选择，该领域芯动联科具有较强竞争力。触觉：类人交互之必备，电子皮肤有望大放异彩。触觉传感主要负责感知环境、物体的多维物理量，如材质、纹理等，且在视觉受限的情况下，触觉也负责人形机器人与环境的交互，目前主要应用于灵巧手。电子皮肤是一种仿生柔性触觉传感系统，可附着于人形机器人表面，是赋予机器人类人感知的重要一环。目前电子皮肤行业尚处于早期阶段，市场容量小，技术门槛高，整体看Novasentis、Tekscan、JDl等海外公司呈引领之势，国内上市公司中，汉威科技、福莱新材等有所布局。投资建议：感知系统是人形机器人核心子系统之一，视觉、力觉、惯性、触觉等多种传感器融合协作，为人形机器人与环境交互提供实时信息来源和反馈。3D视觉、六维力/力矩传感、MEMS IMU、电子皮肤等是人形机器人感知系统的核心价值量所在，随着人形机器人逐渐落地，上述多种传感器将迎来巨大的增量市场，前景可观。推荐芯动联科，建议关注奥比中光、柯力传感、汉威科技、福莱新材、奥普特。风险提示：（1）技术产品开发不及预期的风险。（2）下游落地不及预期的风险。（3）国内传感器行业进展不及预期的风险。目录C O N T E N T S2二、3D视觉：人形机器人最主要的环境信息输入口一、人形机器人潜力巨大，感知层是核心子系统之一三、力觉：力传感+惯性传感助力完成精细动作四、触觉：类人交互之必备，电子皮肤有望大放异彩五、重点关注3D视觉+六维力传感+MEMS IMU+电子皮肤六、投资建议与风险提示1.1 人形机器人有望成为爆款产品，市场潜力可观数据来源：GGII，平安证券研究所3 人形机器人目前尚处于行业发展的早期阶段，尚未实现大规模应用，但鉴于其拟人化的独特属性，有望深刻变革人类生产生活方式，未来市场潜力可观。 人形机器人市场在未来几年有望逐渐落地，并持续高速增长。根据GGII测算，2025年，全球人形机器人销量预计约2.6万台，到2030年预计将达到60.6万台，期间CAGR约87.6%，对应市场规模（销售金额）CAGR约56.1%；国内市场，2025年销量预计约0.9万台，2030年预计将达到27.1万台，期间CAGR约99.4%，对应市场规模CAGR约61.7%。中国人形机器人市场规模全球人形机器人市场规模0.05.010.015.020.025.030.035.040.045.00.050.0100.0150.0200.0250.0300.0350.0400.02025E2026E2027E2028E2029E2030E销量（万台）销售金额（亿元）单价（万元/台）0.01.02.03.04.05.06.07.00.020.040.060.080.0100.0120.0140.0160.02025E2026E2027E2028E2029E2030E销量（万台）销售金额（亿美元）单价（万美元/台）1.2 感知层是人形机器人与外界交互的信息端口，成本占比15%数据来源：TrendForce，平安证券研究所4 感知层是人形机器人必不可少的核心子系统之一，是人形机器人与外界交互的信息入口。人形机器人子系统包括：感知层、运动层、心智层和动力层，感知是控制和执行的前提，是人形机器人完成各种类人行为的信息入口，人形机器人通过各类传感器模组/系统实现对环境的感知，并为控制和执行提供实时反馈。 感知层是人形机器人重要的成本项，根据TrendForce数据，人形机器人成本构成中，感知层成本占比15%，地位举足轻重。人形机器人关键零部件构成图运动层心智层感知层动力层人形机器人关键零组件成本占比(%)5人形机器人主要传感器介绍数据来源：GGII，平安证券研究所1.3 视觉&力觉&触觉等多模融合，构成完整的人形机器人感知系统 仿照人类，人形机器人感知系统主要由视觉、力觉、触觉、听觉等组成。视觉是人形机器人与环境交互的核心，主要负责3D环境的实时感知和建模；力觉测量并反馈精密的力信息，是机器人完成精细操作的核心传感器，惯性传感则负责维持机器人躯体平衡并与视觉搭配共同完成机器人定位导航；触觉主要是感知环境、物体的多维物理量，如材质、纹理等，且在视觉受限的情况下，触觉也负责与环境的交互。以上多种传感器相互协调融合，共同构成人形机器人完整的感知系统。类别基本介绍特点视觉传感器通过相机硬件和计算机算法，让机器人处理来自现实世界的视觉数据，根据技术路线可分为结构光、ToF、双目/多目视觉、激光扫描等。通常配备先进的机器视觉系统，结合多模态感知能力和AI算法，以实现环境感知、目标追踪、导航规划、人机交互等功能。力传感器人形机器人力传感主要是力矩传感，其可以在各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知进行检测，将扭力的物理变化转化为精确电信号的一种传感器。力传感主要作用为感知并度量力，应用于人形机器人关节部位，其中六维力传感器是维度最高的力矩传感器，能给出最为全面的力觉信息，是力传感领域的高价值品类。运动传感器人形机器人运动传感器主要是惯性传感（IMU），人形机器人位移姿态和稳定性控制主要依赖于MEMS IMU。通过采集角速度和加速度等惯性信息可以用于推算人形机器人的实时位置与运动堆积。同时，它可以与机器人搭载的多传感器融合，在数据类型和数据频率间实现互补。触觉传感器大多被排列成矩阵组成阵列触觉传感器，空间分辨率可达到毫米级，接近人类的皮肤，辅以柔性，也被称为“电子皮肤”。可覆盖于人形机器人三维载体表面，实现与环境接触力、温度、湿度、震动、材质、软硬等特性的检测，是人形机器人实现