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传感器深度：人形助力，柔性控制新蓝海【天风机械】

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全梭哈的老司机

2024-01-11 14:02:05

[礼物]传感器深度：人形助力，柔性控制新蓝海【天风机械】

1）人形机器人提出更高力控要求人形机器人提升传感器需求：在机器人核心零部件中，传感器作为机器人重要组成部分，是力控摆动、稳定控制的核心，可精准测量随机变化的力，价值量或仅次于关键模组。人形机器人对于传感器的需求增多，有望推动相关传感器行业扩容。柔顺控制为发展方向：从自动化到机器智能、人工智能迈进，需要将力/力矩的测量和引入控制系统，提高机器人对未知环境适应性和交互安全性，即柔顺控制；外力的感应可基于电流环、末端力传感器、关节力矩传感器、电子皮肤/柔性传感器。

2）末端力传感器：六维力传感器感应精准，技术+量产有望推动降本
六维力传感器性能最优，降本潜力较大：大部分六维力传感器基于应变片结构，具有精度高、范围广优势；目前六维力/力矩传感器市场基数较小，尚未形成明显规模效应，未来伴随多技术路线产品完善、产品价格下降及国产化率提升，有望进入高速成长期。人形机器人或将撬动市场快速扩容：目前受制于高技术壁垒，批量化产能依旧稀缺；根据MIR睿工业数据，我们测算当人形机器人出货量达到100万台时，对应末端六维力传感器市场规模约80亿元。

3）触觉传感器：技术路线百花齐放
国外厂商占据八成高端触觉传感器市场，国产替代空间广阔：触觉传感器行业技术壁垒较高，目前CR3占比约60%，美国传感器行业竞争力较强。触觉传感器是我国重点攻艰的35项“卡脖子”技术之一，市场需求对外依赖度超过90%。
多点阵列指尖触觉解决方案：将MEMS传感器阵列化并集成在柔性可延展衬底是实现柔性电子的重要途经，目前有部分机器人厂商和研究机构采用了多点阵压力传感器方案来实现人工指尖触觉感应，可高精度地执行多种抓取操作。

4）电子皮肤：潜在市场广阔，机遇与挑战并存
柔性电子皮肤：电子皮肤（E-skin）作为机器人外表面蒙皮可为机器人提供丰富的触觉信息，促进机器人控制领域及新一代人机交互领域的发展。高柔弹性、高灵敏度的电子皮肤触觉传感器使机器人更加灵活、纤细、智能、人性化。
电子皮肤应用存在诸多挑战：高灵敏度、高柔性的电子皮肤制造工艺复杂、成本高和难以批量生产；目前，柔性电子皮肤的发展仍然受材料与结构限制，在测量精度上无法与传统成熟的金属及半导体传感器相比。

受益标的：东华测试、康斯特、华培动力、燕麦科技、汉威科技等。

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