2024人形機器人各傳感器市場規模、競爭格局及相關標的分析報告（42頁）.pdf

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1、2023 年深度行業分析研究報告 目目 錄錄 1.傳感器：人形機器人感知層的關鍵零部件傳感器：人形機器人感知層的關鍵零部件.5 2.力覺傳感器：助力人形機器人實現主動柔順控制力覺傳感器：助力人形機器人實現主動柔順控制.9 2.1.力覺傳感器是機器人實現精準力控的核心，六維力傳感器難度較高.9 2.2.力覺傳感器市場規模及競爭格局.13 3.柔性傳感器：助力人形機器人交互和感知能力升級柔性傳感器：助力人形機器人交互和感知能力升級.18 3.1.柔性傳感器可為機器人提供觸覺感知.18 3.2.觸覺傳感器檢測原理多樣，由一維向多維發展.19 3.3.柔性傳感器市場規模及競爭格局.22 4.慣性傳感器

2、：助力人形機器人維持姿態穩定慣性傳感器：助力人形機器人維持姿態穩定.25 4.1.慣性傳感器可提供穩控和導航等功能，MEMS 為主要制造工藝.25 4.2.MEMS 慣性傳感器的市場規模及競爭格局.28 5.相關標的相關標的.32 5.1.柯力傳感.32 5.2.東華測試.33 5.3.安培龍.34 5.4.華培動力.35 5.5.高華科技.36 5.6.漢威科技.38 5.7.芯動聯科.39 5.8.敏芯股份.41 5.9.蘇州固锝.41 圖表目錄圖表目錄 圖圖 1：傳感器測量原理示意圖：傳感器測量原理示意圖.5 圖圖 2：傳感器的分類：傳感器的分類.6 圖圖 3：傳感器的發展歷程：傳感器的

3、發展歷程.6 圖圖 4：2019-2023 全球傳感器與智能傳感器市場規模全球傳感器與智能傳感器市場規模.7 圖圖 5：2019-2023 中國傳感器與智能傳感器市場規模中國傳感器與智能傳感器市場規模.7 圖圖 6：2022 年中國傳感器市場結構年中國傳感器市場結構.7 圖圖 7：2021 年中國智能傳感器下游應用占比年中國智能傳感器下游應用占比.7 圖圖 8：機器人傳感器應用示意圖：機器人傳感器應用示意圖.8 圖圖 9：特斯拉：特斯拉 Optimus 人形機器人中使用的傳感器人形機器人中使用的傳感器.8 圖圖 10：應變片式傳感器綜合性能較優：應變片式傳感器綜合性能較優.11 圖圖 11：機

4、械臂的柔順控制方式：機械臂的柔順控制方式.12 圖圖 12：人形機器人中的力傳感器：人形機器人中的力傳感器.13 圖圖 13：全球力傳感器市：全球力傳感器市場規模（億美元）場規模（億美元）.14 圖圖 14：全球力矩傳感器市場規模（億美元）：全球力矩傳感器市場規模（億美元）.14 8X8XeUeUeZ8XcWaYbR9RbRmOmMpNmQfQnNrMkPpOrP7NnNzQxNsPoMvPpNzQ圖圖 15：2020-2030E 我國六維力傳感器出貨量及預測我國六維力傳感器出貨量及預測.14 圖圖 16：2020-2030E 我國六維力傳感器市場銷售規模及預測我國六維力傳感器市場銷售規模及預

5、測.15 圖圖 17：六維力傳感器均價有望持續下降：六維力傳感器均價有望持續下降.15 圖圖 18：2023 年我國六維力傳感器下游應用分布年我國六維力傳感器下游應用分布.15 圖圖 19：六維力傳感器部分應用場景：六維力傳感器部分應用場景.16 圖圖 20：2023 年我國六維力傳感器整體市場份額年我國六維力傳感器整體市場份額.16 圖圖 21：2023 年我國六維力傳感器國內廠商份額年我國六維力傳感器國內廠商份額.16 圖圖 22：2020-2030E 六維力傳感器內外資品牌出貨量占比變化六維力傳感器內外資品牌出貨量占比變化.17 圖圖 23：機器人觸覺傳感系統：機器人觸覺傳感系統.18

6、圖圖 24：柔性傳感器的應用領域：柔性傳感器的應用領域.19 圖圖 25：壓阻式觸覺傳感器結構：壓阻式觸覺傳感器結構.20 圖圖 26：電容式觸覺傳感器結構：電容式觸覺傳感器結構.20 圖圖 27：壓電式觸覺傳感器陣列：壓電式觸覺傳感器陣列.20 圖圖 28：光電式觸覺傳感器陣列結構：光電式觸覺傳感器陣列結構.20 圖圖 29：摩擦電觸覺感知手指結構：摩擦電觸覺感知手指結構.21 圖圖 30：視觸覺傳感器結構：視觸覺傳感器結構.21 圖圖 31：一種：一種 MEMS 三維觸三維觸覺傳感器原理圖覺傳感器原理圖.22 圖圖 32：高柔彈性的仿生電子皮膚觸覺傳感器陣列：高柔彈性的仿生電子皮膚觸覺傳感

7、器陣列.22 圖圖 33：2017-2022 年全球柔性傳感器行業市場規模年全球柔性傳感器行業市場規模.23 圖圖 34：2017-2022 年全球柔性傳感器需求量和均價年全球柔性傳感器需求量和均價.23 圖圖 35：2017-2023 年中國柔性傳感器市場規模年中國柔性傳感器市場規模.23 圖圖 36：2017-2022 年中國柔性傳感器產量及需求量年中國柔性傳感器產量及需求量.24 圖圖 37：2017-2022 年中國柔性傳感器國產化率年中國柔性傳感器國產化率.24 圖圖 38：六軸：六軸 IMU 示意圖（藍色為加速度計，綠色為陀螺儀）示意圖（藍色為加速度計，綠色為陀螺儀）.25 圖圖

8、39：加速度計內部原理：加速度計內部原理.26 圖圖 40：MEMS 陀螺儀原理陀螺儀原理.26 圖圖 41：磁力計感應磁場方向原理磁力計感應磁場方向原理.27 圖圖 42：2018-2027 年全球年全球 MEMS 慣性傳感器銷售額慣性傳感器銷售額.29 圖圖 43：2018-2027 年全球年全球 MEMS 慣性傳感器銷售量慣性傳感器銷售量.29 圖圖 44：2021 年全球慣性傳感器應用領域年全球慣性傳感器應用領域.30 圖圖 45：2027 年全球慣性傳感器應用領域年全球慣性傳感器應用領域.30 圖圖 46：2018-2027 年中國年中國 MEMS 慣性傳感器市場規模慣性傳感器市場規

9、模.30 圖圖 47：2021 年全球年全球 MEMS 加速度計全球前五大廠商市占率加速度計全球前五大廠商市占率.31 圖圖 48：2021 年全球年全球 MEMS 陀螺儀全球前五大廠商市占率陀螺儀全球前五大廠商市占率.31 圖圖 49：2021 年全球年全球 IMU 全球前五大廠商市占率全球前五大廠商市占率.31 圖圖 50：2022 年中國年中國 MEMS IMU 市場競爭格局市場競爭格局.32 圖圖 51：2022 年中國年中國 MEMS 加速度計市場競爭格局加速度計市場競爭格局.32 圖圖 52：應變式傳感器競爭格局：應變式傳感器競爭格局.33 圖圖 53：柯力傳感分產品：柯力傳感分產

10、品營收占比營收占比.33 圖圖 54：東華測試：東華測試 2023 年分產品營收結構年分產品營收結構.34 圖圖 55：2014-2022 年東華測試營業收入年東華測試營業收入.34 圖圖 56：2018-2023 年公司分產品營收占比年公司分產品營收占比.35 圖圖 57：公司壓力傳感器營收變化：公司壓力傳感器營收變化.35 圖圖 58：華培動力公司發展歷程：華培動力公司發展歷程.35 圖圖 59：華培動力傳感器主要產品：華培動力傳感器主要產品.36 圖圖 60：2019-2023 年高華科技產品構成年高華科技產品構成.38 圖圖 61：2019-2023 年高華科技營收情況年高華科技營收情

11、況.38 圖圖 62：漢威科技柔性傳感器布局漢威科技柔性傳感器布局.39 圖圖 63：芯動聯科公司發展歷程：芯動聯科公司發展歷程.39 圖圖 64：2019-2023 年公司營業收入年公司營業收入.40 圖圖 65：2019-2023 年公司利潤率年公司利潤率.40 表表 1：國內人形機器人傳感器方案梳理：國內人形機器人傳感器方案梳理.9 表表 2：一維、三維和六維力傳感器：一維、三維和六維力傳感器.10 表表 3：不同類型六維力傳感器：不同類型六維力傳感器.10 表表 4：末端力控與關節力控對比：末端力控與關節力控對比.12 表表 5：六維力傳感器在人：六維力傳感器在人形機器人中的應用場景形

12、機器人中的應用場景.13 表表 6：主要六維力傳感器廠家：主要六維力傳感器廠家.17 表表 7：剛性傳感器和柔性傳感器對比：剛性傳感器和柔性傳感器對比.19 表表 8：不同類型柔性傳感器對比：不同類型柔性傳感器對比.21 表表 9：國內主要柔性傳感：國內主要柔性傳感器企業器企業.24 表表 10：不同類別陀螺儀和加速度計應用領域：不同類別陀螺儀和加速度計應用領域.27 表表 11：IMU 的作用及工作原理的作用及工作原理.28 表表 12：MEMS IMU 傳感器的應用領域傳感器的應用領域.29 表表 13：國內主要：國內主要 MEMS 慣性傳感器企業慣性傳感器企業.32 表表 14：柯力傳：

13、柯力傳感應變式傳感器分類感應變式傳感器分類.33 表表 15：高華科技公司傳感器主要產品：高華科技公司傳感器主要產品.37 表表 16：芯動聯科主要產品：芯動聯科主要產品.40 表表 17：敏芯股份公司主要產品：敏芯股份公司主要產品.41 表表 18：明皜傳感明皜傳感主要產主要產品品.42 1.傳感器：人形傳感器：人形機器人感知層的關鍵零部件機器人感知層的關鍵零部件 傳感器為信息時代的關鍵器件。傳感器為信息時代的關鍵器件。傳感器技術、通信技術、計算機技術被成為現代信息技術的三大支柱，它們在信息系統中分別起到“感官”“神經”和“大腦”的作用。我們在利用信息的過程中首先要獲取信息，傳感器是獲取信息

14、的主要途徑和手段。國家標準傳感器通用術語（GB/T 7665-2005）對傳感器的定義是：能感受被測量并按照一定的規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成。敏感元件是指傳感器中能直接感受（或響應）被測量的部分，轉換元件指傳感器中能將敏感元件感受（或響應）的被測量轉換成適于傳輸或測量的電信號部分。由于傳感器輸出信號一般都很微弱，因此傳感器輸出的信號一般需要進行信號調理與轉換、放大、運算與調制，有時還需要加上輔助電源，之后才能進行顯示和參與控制。圖圖 1：傳感器測量原理示意圖傳感器測量原理示意圖 數據來源：傳感器專家網，東北證券 傳感器的種類多樣傳感器的種類多樣。按照測量原

15、理可將傳感器分為物理傳感器、化學傳感器和生物傳感器。物理傳感器是指利用某些物理規律和物理效應把被測的物理量轉換成便于處理的電信號的裝置，主要包括壓力傳感器、慣性傳感器、磁傳感器、聲學傳感器等，化學傳感器指的是對各種化學物質敏感并將其濃度轉換為電信號的裝置，主要包括氣體傳感器、濕度傳感器離子傳感器等。生物傳感器是一種能夠將生物學過程轉化為可測量信號的裝置，主要包括酶傳感器、免疫傳感器、微生物傳感器等。機機器人上所用的傳感器一般可分為內部傳感器和外部傳感器。器人上所用的傳感器一般可分為內部傳感器和外部傳感器。內部傳感器包括速度傳感器、加速度傳感器、位置傳感器和振動傳感器等，用來感知和監測機器人自身

16、的狀態參數，以調整并控制機器人的運動，如機器人的運行速度、所處位置信息檢測等。外部傳感器包括距離傳感器、力覺傳感器、聽覺傳感器、溫度傳感器、物體識別傳感器和氣壓傳感器等，用來檢測機器人周邊環境、目標的狀態特征等，使機器人根據不同的環境信息進行自動校正和自適應調整，如機器人躲避障礙、規劃路線等。圖圖 2：傳感器的分類傳感器的分類 數據來源：華經產業研究院，東北證券 傳感器的發展經歷了三個階段：傳感器的發展經歷了三個階段：第第 1 代是結構型傳感器，代是結構型傳感器，它利用結構參量變化來感受和轉化信號。例如：電阻應變式傳感器，它是利用金屬材料發生彈性形變時電阻的變化來轉化電信號的。第第 2 代傳感

17、器是固體傳感器，代傳感器是固體傳感器，這種傳感器由半導體、電介質、磁性材料等固體元件構成，是利用材料某些特性制成的。如：利用熱電效應、霍爾效應、光敏效應，分別制成熱電偶傳感器、霍爾傳感器、光敏傳感器等。第第 3 代傳感器代傳感器是是智能傳感器智能傳感器，智能傳感器對外界信息具有一定檢測、自診斷、數據處理以及自適應能力，是微型計算機技術與檢測技術相結合的產物。圖圖 3：傳感器的發展歷程傳感器的發展歷程 數據來源：中國智能傳感器產業發展報告，東北證券 全球全球傳感器市場規模傳感器市場規模超萬億超萬億人民幣人民幣。據賽迪研究院數據，2022 年全球傳感器及智能傳感器市場規模分別為為 1840.5 億

18、美元（若按 1:7 的匯率計算則約為 1.3 萬億人民幣）和 432.9 億美元，2022 年中國傳感器和智能傳感器市場規模分別為 3096.9 億元和 1190.2 億元。圖圖 4：2019-2023 全球傳感器與智能傳感器市場規模全球傳感器與智能傳感器市場規模 圖圖 5：2019-2023 中國傳感器與智能傳感器市場規模中國傳感器與智能傳感器市場規模 數據來源：傳感器專家網，賽迪顧問，東北證券 數據來源：傳感器專家網，賽迪顧問，東北證券 我國傳感器我國傳感器市場市場中壓力傳感器占比最高，智能傳感器下游中壓力傳感器占比最高，智能傳感器下游市場中汽車電子占比最高。市場中汽車電子占比最高。從產品

19、結構來看，壓力傳感器是中國傳感器產業中單一市場規模最大的傳感器領域，2022 年占比 18.6%，圖像傳感器和位置傳感器分別占比 13%和 10.1%。從應用領域看，目前我國智能傳感器產品主要應用于汽車電子、工業制造、網絡通信、消費電子和醫療等領域，占比分別為 24.2%、21.1%、21%、14.7%和 7.2%。圖圖 6：2022 年中國傳感器市場結構年中國傳感器市場結構 圖圖 7：2021 年中國智能傳感器下游應用占比年中國智能傳感器下游應用占比 數據來源：傳感器專家網，賽迪顧問，東北證券 數據來源：中商情報網，東北證券 人形機器人產業進展如火如荼，傳感器為人形機器人產業進展如火如荼，傳

20、感器為其感知層其感知層不可或缺零部件。不可或缺零部件。人形機器人是一種具身智能機器人，即具有主動性的第一人稱智能，其本質上是可與環境交互感知，能自主規劃、決策、行動，具有執行能力的機器人。其核心目標是能夠聽到人類語言，然后分解任務，規劃子任務，在移動中識別物體，與環境交互，最終完成相應任務。人形機器人由控制、感知和執行三大部分組成，其中感知是控制和執行的前提，人形機器人需要通過傳感器實現對外界光、力、聲、電等信息的感知，為控制和執行提供實時反饋。傳感器為人形機器人感知層的核心，感知層的傳感器是軟件控制和硬件零部件的橋梁，是物理世界與數字世界的接口，也是實現具身智能的關鍵。我們認為，人形機器人人

21、形機器人產業化產業化逐步逐步落地有望為傳感器帶來顯著增量市場。落地有望為傳感器帶來顯著增量市場。0500100015002000250020192020202120222023E傳感器智能傳感器（億美元）050010001500200025003000350020192020202120222023E傳感器智能傳感器（億元）18.6%13.0%10.1%9.4%9.2%8.5%8.2%7.8%4.6%1.8%8.7%壓力傳感器圖像傳感器位置傳感器流量傳感器生物傳感器運動傳感器距離傳感器溫濕度傳感器射頻傳感器氣體傳感器其他24.2%21.1%21.0%14.7%7.2%11.8%汽車電子工業制造

22、網絡通信消費電子醫療其他 圖圖 8：機器人傳感器應用示意圖機器人傳感器應用示意圖 數據來源：GGII，東北證券 以以特斯拉人形機器人特斯拉人形機器人為例，其為例，其使用到的使用到的主要主要傳感器包括力傳感器包括力/力矩力矩傳感器、柔性傳感器傳感器、柔性傳感器和和 IMU 等等。2022 年特斯拉在 AI Day 上首次展示了其 Optimus 人形機器人，發布會資料顯示其旋轉執行器及線性執行器使用到了力/力矩傳感器及位置傳感器。2023年12 月 Optimus Gen2 曝光，其行走速度提高了 30%，減重 10KG，可實現瑜伽、蹲起、跑動，平衡感和身體控制能力得到了改善，同時，靈巧手保持

23、11 個自由度，手指增加觸覺傳感器，可以輕松準確地抓取和放下雞蛋，展示出其雙手精巧的操控能力。在感知層領域，腳部六維力傳感器、靈巧手手指觸覺傳感器、姿態穩定 IMU 是本次二代產品技術改進的亮點。圖圖 9：特斯拉特斯拉 Optimus 人形機器人中使用的傳感器人形機器人中使用的傳感器 數據來源：機器之心 Pro，特斯拉，東北證券 國內國內廠商的廠商的人形機器人亦搭載了多種傳感器。人形機器人亦搭載了多種傳感器。目前國內的人形機器人整機廠商包括優必選、達閥、智元、傅利葉、宇樹、追覓和小米等，我們根據公開資料梳理了各家廠商使用的傳感器方案，視覺傳感器、力傳感器、IMU 以及觸覺傳感器等在各家機器人上

24、均部分得到應用。表表 1：國內人形機器人傳感器方案梳理國內人形機器人傳感器方案梳理 廠商廠商 傳感器方案傳感器方案 優必選優必選 WALKERX 機器人搭載了優必選科技自主研發的基于多目視覺傳感器的三維立體視覺定位系統，視覺模塊采用四目視覺+雙 RGBD，4 個超聲波傳感器，采用全向聽覺和慣性感知系統，1 個高精度慣導傳感器，手腕和腳腕出總共搭載了 4 個六維力傳感器，每個手指自帶力傳感器。達闥達闥 Ginger 機器人采用 3D 深度相機+RGB 單目攝像頭+TOF 相機+激光雷達的綜合方案，多個超聲波傳感器、力傳感器、IMU、麥陣，有環境傳感器、防碰撞傳感器。智元智元 遠征 A1 采用 R

25、GBD 相機、激光雷達、IMU、麥克風陣列，在眼部和手部均搭載視覺傳感器，指尖集成了具有視覺和觸覺感知能力的傳感器。傅利葉傅利葉 搭載 Realsense 深度攝像頭，可實現視覺感知，自主避障；配備聽覺傳感器、力傳感反饋、運動傳感器。宇樹宇樹 采用 3D 激光雷達+深度相機方案，多個慣性測量單元（IMU，陀螺儀+加速度計）、力矩傳感器、編碼器。追覓追覓 采用 ToF+結構光，搭載了多目立體視覺傳感器，配備了深度相機，有全向聽覺傳感器、慣性測試單元、多維力傳感器。小米小米 CyberOne 的 Mi-Sense 視覺系統采用 iToF+RGB，配備有聽覺傳感器和IMU。數據來源：與非網，傳感器專

26、家網，36 氪 Pro，BFT 機器人，各公司官網，東北證券 2.力覺力覺傳感器傳感器：助力助力人形機器人實現主動柔順控制人形機器人實現主動柔順控制 2.1.力覺傳感器是機器人實現精準力控的核心，六維力傳感器難度較高 力覺傳感器力覺傳感器包括包括力傳感器和力矩傳感器。力傳感器和力矩傳感器。力傳感器（Force sensor）測量的對象為力，能夠將力的量值轉換為相關電信號。力矩傳感器（Torque sensor）又稱為扭矩傳感器、扭力傳感器等，分為動態和靜態兩大類，其中動態力矩傳感器又可叫做轉矩傳感器、轉矩轉速傳感器、非接觸力矩傳感器（Non-contact torque sensor）、旋轉力

27、矩傳感器等。力矩傳感器是對各種旋轉或非旋轉機械部件上對扭轉力矩感知的檢測，能夠將扭力的物理變化轉換成精確的電信號。根據特斯拉根據特斯拉 2022 年年 AI Day 上展示的上展示的資料，其人形機器人線性執行器使用到了力傳感器，旋轉執行器使用到了非接觸力資料，其人形機器人線性執行器使用到了力傳感器，旋轉執行器使用到了非接觸力矩傳感器。矩傳感器。按照測量維度，力覺傳感器可以分為一至六維力傳感器按照測量維度，力覺傳感器可以分為一至六維力傳感器，六維力傳感器，六維力傳感器技術技術難度較難度較大大。能測幾個維度，就是幾維力傳感器。在指定的直角坐標系內，傳感器如果能同時測量沿三個坐標軸方向的力和繞三個坐

28、標軸方向的力矩，這類力覺傳感器稱為六維力傳感器。如果傳感器只能測量三個維度的力或力矩，那么它就三維力傳感器。最常見的是一維、三維和六維力傳感器，二維和五維的力覺傳感器較少。六維力傳感器研發難度大，非線性力學特征明顯，要考慮多通道信號的溫漂、蠕變、交叉干擾、數據處理的實時性，以及六維聯合加載標定的復雜性，技術難度顯著高于一維力傳感器。表表 2：一維、三維和六維力傳感器：一維、三維和六維力傳感器 一維力傳感器一維力傳感器 三維力傳感器三維力傳感器 六維力傳感器六維力傳感器 示意圖示意圖 適 用 場適 用 場景景 一維力傳感器的標定坐標軸為OZ 軸，如果被測量力 F 的方向能完全與 OZ 軸重合，那

29、么此時用一維力傳感器就能完成測量任務。力 F 的作用點 P 始終與傳感器的標定參考點 O 保持重合，力F 的方向在三維空間中隨機變化，這種情況下用三維力傳感就能完成測量任務，它可以同時測量 Fx、Fy、Fz 這三個 F 的分力?？臻g中任意方向的力 F，其作用點P不與傳感器標定參考點重合且隨機變化，這種情況下就需要選用六維力傳感器來完成測量任務，同時測量 Fx、Fy、Fz、Mx、My、Mz 六個分量。數據來源：坤維科技公眾號，東北證券 根據傳感元件的不同，六維力傳感器主要分為根據傳感元件的不同，六維力傳感器主要分為:應變片式、光學式以及壓電應變片式、光學式以及壓電/電容式電容式，應變片式為主流產

30、品。應變片式為主流產品。硅應變傳感器綜合性能較優。硅應變傳感器的穩定性、信噪比、動態特性要好于金屬應變傳感器，剛度上兩者差異不大，成本上金屬略優，但這幾年硅應變片的工藝有了提升和改進，綜合成本也在大幅降低；電容式傳感器成本低，但穩定性較差，容易受環境影響；光學式傳感器和電容式相似，成本低，但是穩定性和剛度差；壓電式傳感器動態特性和剛度好，過去極少用壓電式來做六維力傳感器，更多用在三維或少于六維的傳感器，未來有望在六維力傳感器上應用。目前，市場應用的六維力傳感器大部分是基于應變式的測量?；趬弘?、電容和光學等原理測量的傳感器有一定的理論研究和實驗，下游尚未得到廣泛應用。每種類型的六維力傳感器都具

31、有其獨特的優點和適用范圍，隨著相關研究的不斷深入，不同測量機理的傳感器將會發揮自身優勢被應用到各種場合，進而推動六維力傳感器向多元化方向發展。表表 3：不同類型六維力傳感器不同類型六維力傳感器 傳感元件傳感元件類型類型 原理原理 優點優點 缺點缺點 應變片式應變片式 通常采用的是硅應變片或金屬箔，本質是材料本身發生形變進而轉化為阻值變化 精度高、技術成熟 測量范圍廣、成本低 頻響特性好 生產工藝復雜 金屬箔式應變計輸出微弱 光學式光學式 通過光纖、光柵反映形變，再轉化成力 可靠性高 測量范圍廣 抗電磁干擾能力強 對測試環境要求高 剛性偏弱 壓電壓電/電容式電容式 電容是通過極距的變化導致電壓變

32、化，壓電則是通過形變改變電荷 高靈敏度和高分辨率 頻率范圍寬，結構簡單 環境適用性強 調理電路復雜 信號漂移難以抑制 數據來源：高工機器人，東北證券 userid:93117,docid:162068,date:2024-05-17,圖圖 10：應變片式傳感器綜合性能較優應變片式傳感器綜合性能較優 數據來源：Leaderobot，東北證券 機器人的控制可分為位置控制和柔順控制兩大類。機器人的控制可分為位置控制和柔順控制兩大類。傳統的工業機器人控制方式通常采用位置控制，即通過給伺服系統發送位置指令來控制機器人運動，其優勢體現在一些簡單工業場景的效率和精度上，如搬運、碼垛等場景。但在許多交互任務中

33、需要機器人與對象或環境發生接觸，兩者接觸時，會在接觸面之間產生相互作用力，只靠位置控制可能導致很大的誤差。采用位置控制的機器人可通過結構化環境的設置，依靠快速、精準的位置控制預設編程完成“固定軌跡”的任務，但在執行接觸任務時，末端執行器與規劃軌跡之間的微小偏差就可能導致機械臂與物體表面脫離接觸或在接觸面上施加過強的壓力，對于機器人的高剛性結構，微小的位置誤差可能會導致非常大的作用力甚至災難性的后果。所以為了實現交互任務，機器人需要表現出柔順性，即采用柔順控制的方式。柔順是指機器人對外部環境順從的能力，可以將機器人編程提升到抽象化的程度，使其具備人的智能，從而可以在未知的、非結構化的環境中工作。

34、柔順控制可解決很多傳統位置控制難以解決的問題，有利于擴展機器人的功能。柔順控制柔順控制可進一步可進一步分為主動柔順控制和被動柔順控制。分為主動柔順控制和被動柔順控制。被動柔順控制主要依靠一些機械裝置（如減震器、彈簧等）使機器人表現出對環境的柔順特性，主動柔順控制依靠控制策略令末端產生需要的剛度、阻尼或力作用以達到柔順的目的。在實際應用中，雖然被動柔順控制不需要力或力矩傳感器，控制方法簡單，但由于柔順裝置只能根據不同的工作條件進行選擇，使得此方法只能針對特定任務進行特定設計，不具備通用性；其次，由于不進行力測量，無法確保一直不出現很大的接觸力。主動柔順控制則是機器人利用力的反饋信息，采用一定的控

35、制策略去主動控制作用力，具有更高的控制精度，具體可分為直接力控與間接力控。圖圖 11：機械臂的柔順控制方式機械臂的柔順控制方式 數據來源：智星崛起，東北證券 電流環和力電流環和力/力矩傳感器方案均能夠實現對機器人的主動力矩傳感器方案均能夠實現對機器人的主動柔順柔順控制控制，力，力/力矩傳感器力矩傳感器方案在人形機器人中較優方案在人形機器人中較優。電流環方案優點在于成本低，不需要額外的傳感設備，而缺點在于精度較低，響應較慢，適用場景有限。力/力矩傳感器方案控制精度高，成本也相對較高。我們認為人形機器人的工作場景多變，且與環境存在大量交互，其力控精度要求也相應較高，因此力/力矩傳感器方案為人形機器

36、人主動柔順控制的較優方案。電流環電流環方案方案：通過電機的電流閉環做力閉環反饋控制，即電流環通過電流反饋和辨識的動力學模型估計外力，并通過調節電機內部電流大小實現對力的控制。電流環力控優點在于成本低，無需加裝傳感器，但其檢測靈敏度較低，無法滿足一些精度要求高的場景需求。電流環力控適用于直驅電機或者帶小減速比的應用場景，諸如小型阻抗控制的人機交互的機械臂和小型四足等。力力/力矩傳感器力矩傳感器方案方案:通過力/力矩傳感器和閉環控制算法進行力的控制。按照傳感器安裝位置不同，可分為末端力控和關節力控。末端力控即在機械臂末端加裝一維/六維力傳感器，關節力控為機器人關節處加裝力傳感器來進行外力的獲取，獲

37、得力反饋信號后進行閉環控制。對人形機器人而言，進行關節力控的傳感器安裝在關節執行器中，測量整臂的受力情況；進行末端力控的力/力矩傳感器通常安裝在腳掌與踝關節、機械手與腕關節之間，測量末端執行器（機械手或者腳掌）與外界環境交互的受力情況。末端力控可以做到更高的精度水平，而關節力控由于可測量整臂受力情況，安全性更高，因此對于人形機器人而言，同時使用末端力控和關節力控可兼顧精度與安全性。表表 4：末端力控與關節力控對比：末端力控與關節力控對比 特點特點 末端力控末端力控 關節力控關節力控 精度精度 匹配開發難度匹配開發難度 是否適用于工業臂是否適用于工業臂 是 否 控制帶寬控制帶寬 安全性安全性 僅

38、末端以下可感知 全臂可感知 數據來源：藍點觸控，東北證券 圖圖 12：人形機器人中的力傳感器：人形機器人中的力傳感器 數據來源：高工機器人，鑫精誠傳感器，東北證券 傳感器為機器人主動柔順控制的核心部件，人形機器人的發展有望為各類力傳感器傳感器為機器人主動柔順控制的核心部件，人形機器人的發展有望為各類力傳感器帶來顯著的增量市場。帶來顯著的增量市場。機器人力覺傳感器是模仿人類四肢關節功能的機器人獲得實際操作時的大部分力信息的裝置，是機器人實現主動柔順控制必不可少的器件，它直接影響著機器人的力控制性能。比如六維力傳感器安裝于人形機器人的手腕和腳踝處，即可兼具力控、擺動穩定控制和安全控制等功能，以上功

39、能對于人形機器人而言均至關重要。表表 5：六維力傳感器在人形機器人中的應用場景六維力傳感器在人形機器人中的應用場景 應用場景應用場景 描述描述 力控力控 機器人手臂可以用于進行復雜的力控操作，比如對物品的抓取、裝配或拍打等操作，六維力傳感器可以感知機器人手臂施加在物品上的力和扭矩，以便機器人控制系統進行精密控制。擺動穩定控制擺動穩定控制 人形機器人的行走過程中需要保持平衡，此時也需要用到六維力傳感器，它可以感測機器人腳下地面反作用力，以便機器人控制系統可以調整人形機器人手臂和身體的姿態。安全控制安全控制 六維力傳感器可以用于安全控制系統，以實現機器人在進行危險操作之前或者人類接近機器人時的自動

40、停止，避免對人體造成傷害。數據來源：高工機器人，東北證券 2.2.力覺傳感器市場規模及競爭格局 2020 年年全球力全球力/力力矩傳感器市場矩傳感器市場規模合計達到規模合計達到 88.9 億美元億美元。根據 Mordor Intelligence數據，2020 年力傳感器市場價值為 21.6 億美元，預計到 2026 年將達到 28.4 億美元，在 2021-2026 年預測期間的復合年增長率為 4.68%；2020 年全球力矩傳感器市場價值為 67.3 億美元，預計到 2026 年將達到 116.3 億美元，在 2021-2026 年預測期間的復合年增長率為 9.68%。圖圖 13：全球力傳

41、感器市場規模（億美元）全球力傳感器市場規模（億美元）圖圖 14：全球力矩傳感器市場規模（億美元）全球力矩傳感器市場規模（億美元）數據來源：Mordor Intelligence，東北證券 數據來源：Mordor Intelligence，東北證券 六維力傳感器當前市場規模較小，六維力傳感器當前市場規模較小，2026 年后或出現爆發式增長。年后或出現爆發式增長。根據 MIR 睿工業數據，2023 年我國六維力傳感器的出貨量及市場規模分別為 9450 臺和 2.35 億元，根據 MIR 預測，六維力傳感器的發展將分為兩個階段。2020-2026 年：年：這一階段六維力傳感器應用場景少，價格昂貴。柔

42、性化生產的需求是推動六維力傳感器出貨量提升的主要原因，出貨量和市場規模增速呈穩定增長狀態，期間復合增長率小于 20%。2023 年人形機器人概念的火熱催動更多廠商布局六維力傳感器，行業競爭逐漸激烈，廠商不斷開發新的應用場景；2027-2030 年：年：隨著人形機器人規?；慨a落地，六維力傳感器的出貨量和市場規模將快速增加，期間復合增長率超過 100%。原材料成本的下降以及生產工藝的進步有望帶動傳感器價格的快速降低。圖圖 15：2020-2030E 我國六維力傳感器出貨量及預測我國六維力傳感器出貨量及預測 數據來源：MIR，東北證券 05101520253020202026E0204060801

43、0012014020202026E6890735080509450 11274 13686 17313338129670432395711954020%50%100%150%200%250%300%02000004000006000008000001000000120000014000002020202120222023 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E出貨量（臺）YoY圖圖 16：2020-2030E 我國六維力傳感器市場銷售規模及預測我國六維力傳感器市場銷售規模及預測 數據來源：MIR，東北證券 根據根據 MIR 數據測算，我國六維力傳感器

44、均價有望從數據測算，我國六維力傳感器均價有望從 2020 年的年的 2.6 萬萬/臺下降至臺下降至 2030年的年的 1.2 萬萬/臺。臺。當前六維傳感器價格較高，除技術不夠成熟之外外，一個重要原因是應用場景尚未打開導致需求量較少，根據 MIR，2023 年我國六維力傳感器的最大下游為工業自動化，人形機器人則為長期最大增長來源。工業自動化：工業自動化：高柔性化的產線對六維力傳感器的需求不斷增多，尤其是搭配機器人進行打磨、裝配等，受限于工藝原因難以大批量使用；汽車：汽車：應用較為成熟，缺乏新的應用場景，增量相對有限；人形機器人：人形機器人：六維力傳感器目前可預見的最大應用場最，隨著人形機器人量產

45、以及批量化投入應用，六維力傳感器出貨量也將大幅度提升；其他：其他：包含軍工、航空航天、醫療等場景，對成本的敏感度相對較低，價格相對較高，增量較為穩定。圖圖 17：六維力傳感器均價有望持續下降六維力傳感器均價有望持續下降 圖圖 18：2023 年我國六維力傳感器下游應用分布年我國六維力傳感器下游應用分布 數據來源：MIR，東北證券 數據來源：MIR，東北證券 1.811.902.052.352.713.243.946.9016.2645.28143.310%50%100%150%200%250%0204060801001201401602020202120222023 2024E 2025E 2

46、026E 2027E 2028E 2029E 2030E市場銷售規模（億元）YoY00.511.522.53六維力傳感器均價（萬元）77.1%7.5%1.6%13.8%工業自動化汽車人形機器人其他圖圖 19：六維力傳感器部分應用場景六維力傳感器部分應用場景 數據來源：高工機器人，東北證券 六維力傳感器市場集中度較高。六維力傳感器市場集中度較高。根據 MIR 數據，2023 年我國六維力傳感器市場集中度較高，TOP10 用戶占據接近 70%的份額，國內廠商宇立儀器、藍點觸控分居第二第四位，兩家公司在國內廠商中的合計市占率超過 50%。行業整體目前仍以外資品牌為主，市占率前十其中有 7 家屬于外資

47、品牌，外資品牌在產品和應用上占有較大先發優勢。隨著人形機器人技術不斷成熟，逐步實現批量化生產，頭部廠商有望占據優勢，憑借領先的產品性能率先獲得應用機會。圖圖 20：2023 年我國六維力傳感器整體市場份額年我國六維力傳感器整體市場份額 圖圖 21：2023 年我國六維力傳感器國內廠商份額年我國六維力傳感器國內廠商份額 數據來源：MIR，東北證券 數據來源：MIR，東北證券 隨著六維傳感器的應用深化，國產品牌的市場份額有望持續提升。根據 MIR 數據，2023 年我國六維力傳感器市場內資出貨量占比為 32.1%，長遠來看內資市場份額有望持續提升，2030 年達到 81.7%。從產品性能看，以宇立

48、儀器、藍點觸控為代表的國產廠商不斷進行技術深耕，實現產品的選代更新，部分核心技術已趕超外資品牌；從性價比看，內資品牌能夠憑借供應鏈優勢進一步降低成本，保持性能的同時能提供價格更低的產品；從服務能力看，國產品牌普遍針對客戶的反饋服務效率更高，目前大多數外資品牌在中國只有辦事處或只依靠代理商，服務能力相對較差。國產廠商目前逐漸在縮小與外資品牌的差距，未來國產品牌的性價比將穩定優于外資品牌，國產品牌也將不斷探素應用場景，向外資品牌的應用場景滲透，助力市場份額持續提升。22.4%12.2%6.4%4.8%4.7%4.1%4.0%3.8%3.6%3.5%30.5%ATI宇立儀器Epson藍點觸控坤維科技

49、RobotiqAMTIRobotousFanuconrobot其他38.1%14.9%14.6%9.0%6.8%3.6%2.9%2.0%1.6%6.5%宇立儀器藍點觸控坤維科技海伯森鑫精誠神源生智能埃力智能瑞爾特魯班研究院其他圖圖 22：2020-2030E 六維力傳感器內外資品牌出貨量占比變化六維力傳感器內外資品牌出貨量占比變化 數據來源：MIR，東北證券 表表 6：主要六維力傳感器廠家主要六維力傳感器廠家 企業企業 總部總部 準度（準度（%FS）公司簡介公司簡介 坤 維科技 中國 0.50%坤維科技成立于 2018 年，是一家致力于提供高精度力覺傳感器(六軸力傳感器)及力控解決方案的企業。

50、公司主營智能力覺傳感器的研發、制造、銷售、及技術推廣，開發面向機器人及其他智能裝備行業的力覺傳感器產品，為機器人及其它智能裝備、工業過程監控、產品質量檢測、科研測試測量等領域提供力覺測量解決方案及相關產品。鑫 精誠 傳感器 中國 1%-3%深圳市鑫精誠科技有限公司成立于 209 年，公司專注于微型壓力、稱重、多軸力、扭力等多樣化的智能傳感器及控制儀表的工業級產品研發和創新。為 30 自動化設備、精密醫療、農業、新能源鋰電、機器人、半導體、航空鐵路、高校等領域提供力控系統解決方案與技術合作。宇 立儀器 中國 1%-5%宇立儀器有限公司(SRI)是一家集生產、研發于一體的技術密集型企業，是原美國

51、FTSS(現Humnanetics ATD)總工黃約博士于 2007 年創立，公司在多軸力傳感器設計領域積累了近20 年經驗，在汽車行業和工業機器人領域具有較強的競爭優勢。藍 點觸控 中國 1%-2%藍點觸控(北京)科技有限成立于 2019 年，是一家專業從事高精度、高性能力傳感器以及力控產品研發和生產的高新技術企業。公司在多維力傳感器、關節扭矩傳感器、機器人力控技術等方面擁有深厚的經驗積累和技術優勢，現已形成了 wrist 六維力傳感器、Joint 關節扭矩傳感器、力控應用軟件包等多個產品系列。海 伯森 中國 1%-2%海伯森技術(深圳)有限公司成立于 2015 年，公司始終專注工業傳感技術

52、的創新，并在光學精密測量、工業 2D/3D 檢測、機器人智能應用等領域形成了成熟的產品矩陣，主營產品包括 3D 閃測傳感器、3D 線光譜共焦傳感器、點光譜共焦位移傳感器、超高速工業相機和六維力傳感器等。ATI 美國 0.5%-2%ATI 工業自動化公司是世界領先的多維力傳感器制造商，自 1989 年以來，AT 工業自動化公司一直致力于開發最先進的產品和解決方案，在世界各地得到了成千上萬的成功應用。公司主營業務包括機器人快速轉換裝置及力傳感器。SCHUNK 德國 2%德國雄克公司(SCHUNK)創建于 1945 年，主營產品包括精密夾具和自動化抓取系統、傳感器等。公司的產品主要應用于機械和自動化

53、領域。Robotiq 加 拿大 3%Robotiq 公司成立于 2008 年，總部位于加拿大魁北克，主營產品包括機器人末端夾具、力矩傳感器、機器人相機套件等。OnRobot 丹麥 3%0nRobot 是一家全球性公司，由丹麥 0nRobot、匈牙利 0ptoForce 和美國 perception pobtics合并而成。主營產品包括機器人未端夾具、力矩傳感器、機器人相機套件等。Sintokogio 日本 1%-3%sintokogi0 成立于 1934 年，是一家總部位于日本的公司，主營業務分為五個部門。鑄造部門生產和銷售綠砂成型機、綠砂處理系統、化學粘合砂系統等。表面處理部門生產噴丸機、噴

54、氣機和噴為機，環境設備部門生產集塵器、廢氣凈化器、廢水外理系統等。物料搬運設備部門提供剪刀式升降機、輸送機等。特種設備部門為外圍行業生產設備，包括機電一體化。模具和成型。該公司業務遍及全球，亞洲、北美和歐洲是其前三大市場。WACOH-TECH 日本 1%-3%WACOH-TECH 成立于 2007 年，總部位于日本，主營業務包括力傳感器和 MEMS 傳感器(加速度、陀螺儀)產品的開發、生產、銷售。數據來源：高工機器人，東北證券 80.9%72.9%70.2%67.9%65.3%60.9%55.7%45.3%35.5%23.3%18.3%19.1%27.1%29.8%32.1%34.7%39.1

55、%44.3%54.7%64.5%76.7%81.7%0%20%40%60%80%100%20202021202220232024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E外資占比內資占比3.柔性柔性傳感器：助力傳感器：助力人形人形機器人機器人交互和交互和感知感知能力升級能力升級 3.1.柔性傳感器可為機器人提供觸覺感知 觸覺為機器人的一種重要觸覺為機器人的一種重要感知感知形式。形式。從廣義上講，觸覺是指壓覺、滑動、冷熱、接觸等機械刺激的總稱；從狹義上講，它是指四肢與物體接觸面上的力感。觸覺的主要任務是為獲取對象與環境信息和為完成某種作業任務而對機器人與對象、環境

56、相互作用時的一系列物理特征量進行檢測或感知。不僅反映了機器人與環境的交互情況，而且反映了所接觸目標的各種物理屬性，如位置、形狀、剛度、柔軟度、紋理、導熱性、黏滯性等。觸覺傳感技術可以為機器人提供重要的數據輸入源觸覺傳感技術可以為機器人提供重要的數據輸入源。機器人的感知過程通過觸覺傳感器來完成，傳感過程將外部刺激（如壓力、振動和熱刺激）轉化為觸覺傳感器傳感元件的變化。使用嵌入式數據處理單元收集、調整和處理這些數據，然后將其傳輸到更高的感知層。機器人觸覺傳感器通過檢測和識別接觸環境來判斷所接觸物體的狀態與特征，通過對可變接觸力的持續感知可以判斷一個機器人是否已經接觸了外界物體、接觸的部位以及接觸力

57、的大小分布等，并且用這些觸覺信號可以更好地分析和優化處理接觸環境，以便增加機器人感知性能的多樣性。圖圖 23：機器人觸覺傳感系統機器人觸覺傳感系統 數據來源：觸覺傳感器與電子皮膚研究進展，東北證券 柔性傳感器有著可伸縮、可彎曲的優秀機械性能和良好的生物相容性，柔性傳感器有著可伸縮、可彎曲的優秀機械性能和良好的生物相容性，可覆蓋可覆蓋在在機機器人機體表面，為器人機體表面，為觸覺傳感器觸覺傳感器的理想形式的理想形式。隨著可穿戴設備和人工智能的迅速發展，市場對柔性傳感器的需求不斷擴大，目前柔性傳感器已應用于智能機器人、電子皮膚、觸覺屏、醫療健康監測和人機交互等領域。具有高柔彈性的電子皮膚觸覺傳感器可

58、助力于下一代機器人、軟體機器人等載體的智能化、無人化和多功能化，具有廣闊的發展前景。圖圖 24：柔性傳感器柔性傳感器的應用領域的應用領域 數據來源：Flexible strain sensors-Recent progress 2016-2023，東北證券 表表 7：剛性傳感器和柔性傳感器對比剛性傳感器和柔性傳感器對比 剛性傳感器剛性傳感器 柔性傳感器柔性傳感器 外觀外觀 延展性延展性 小于 1%最高可達 1000%楊氏模量楊氏模量 1-200GPa 10kPa-200GPa 非平坦表面適應性非平坦表面適應性 否 是 機械變形期間可測量性機械變形期間可測量性 否 是 制造工藝制造工藝 MEMS

59、 印刷、MEMS 等 尺寸尺寸 0.01-0.1m2 最大可達到 1-100m2 單位面積成本單位面積成本 高 低 數據來源：Technology Roadmap for Flexible Sensors，東北證券 3.2.觸覺傳感器檢測原理多樣，由一維向多維發展 根據工作原理的不同，觸覺傳感器可以分為壓阻式（電阻式）、電容式、電感式、壓根據工作原理的不同，觸覺傳感器可以分為壓阻式（電阻式）、電容式、電感式、壓電式、光電式、摩擦電式電式、光電式、摩擦電式、視覺式等、視覺式等。壓阻式（電阻式）：一種利用壓阻效應制備的傳感器。壓阻效應是指壓阻材料受到應力時，其內部電阻率發生變化，采集電路通過將電阻

60、的變化轉化為便于測量的電信號來檢測傳感器的受力大小。電容式：在外力作用下使兩極板間的相對位置發生變化，從而導致兩極板間電容的變化，通過檢測電容的變化量實現觸覺檢測。當電容式觸覺傳感器受到法向力時，其上下電極板的間距發生改變，導致傳感器的電容值發生變化；當傳感器受到切向力時，上下電極的重合面積發生變化，也會導致傳感器的電容值發生變化。圖圖 25：壓阻式觸覺傳感器結構壓阻式觸覺傳感器結構 圖圖 26：電容式觸覺傳感器結構電容式觸覺傳感器結構 數據來源：觸覺傳感器與電子皮膚研究進展，東北證券 數據來源：觸覺傳感器與電子皮膚研究進展，東北證券 壓電式：是一種基于壓電效應的傳感器。壓電效應指當晶體受到法

61、向力時，內部產生電極化現象，撤掉外力時，晶體又恢復到不帶電狀態。將壓電式觸覺傳感器連接到電荷放大器和測量電路上，采集其與所受外力相關的電信號，從而實現觸覺檢測。光電式：光電式觸覺傳感器通常由光源和光電探測器組成，當施加在接觸面上的壓力發生變化時，傳感器敏感元件的光反射強度、波長、頻率、偏振或相位發生變化，通過檢測這些參數實現觸覺檢測。常見的光電式觸覺傳感器有光纖式觸覺傳感器和反射光型觸覺傳感器，前者基于光纖的全反射原理，后者基于接觸面受力變形導致反射光變化的原理。圖圖 27：壓電式觸覺傳感器陣列壓電式觸覺傳感器陣列 圖圖 28：光電式觸覺傳感器陣列結構光電式觸覺傳感器陣列結構 數據來源：觸覺傳

62、感器與電子皮膚研究進展，東北證券 數據來源：觸覺傳感器與電子皮膚研究進展，東北證券 摩擦電式：利用物體表面摩擦產生的靜電電荷來檢測物體的摩檫力?；谀Σ良{米發電機技術，利用摩擦起電及靜電感應原理將機械能轉化為電能，通常用于收集機械能，也可以用作傳感裝置。視覺式：依靠光學技術和成像設備來獲取機器人與環境之間的交互信息，利用CCD 相機系統捕捉由接觸產生的膠體形變高分辨率圖像信息，然后采用計算機視覺算法將其建模為不同的觸覺特征（例如觸覺點云、力/力矩、滑動等）。圖圖 29：摩擦摩擦電電觸覺感知手指結構觸覺感知手指結構 圖圖 30：視觸覺傳感器結構視觸覺傳感器結構 數據來源：Artificial t

63、actile perception smart finger for material identification based on triboelectric sensing，東北證券 數據來源：面向機器人操作任務的視觸覺傳感技術綜述，東北證券 不同種類的觸覺傳感器不同種類的觸覺傳感器優勢各異優勢各異，當前電容式觸覺傳感器為主流產品，當前電容式觸覺傳感器為主流產品。壓阻式和電容式觸覺傳感器因其結構簡單，制造工藝相對容易，目前應用較多，但存在著穩定性差，抗干擾能力低等問題。根據 QYResearch 數據，2022 年電容式柔性觸覺傳感器市場占比達到 54.6%。表表 8：不同不同類型柔性傳

64、感器對比類型柔性傳感器對比 類型類型 優點優點 缺點缺點 壓阻式壓阻式 靈敏度較高，量程較大，處理電路簡單，價格低廉。非線性嚴重，穩定性較差，停滯較大，溫度影響大。電容式電容式 結構簡單，制備容易，溫度影響小及停滯小。寄生電容，處理電路復雜，抗電磁干擾能力差。壓電式壓電式 響應速度快和功耗低。靜態性能差，溫度影響大，信號漂移嚴重。光電式光電式 較高的空間分辨率;電磁干擾影響較小。多力共同作用時，線性度較低;數據實時性差;標定困難。摩擦電摩擦電式式 自供能，輸出電壓高，綠色環保，安全性好。輸出電流小，穩定性差，靜態性能差，環境因素影響大。視覺式視覺式 空間分辨率高、成本低、傳感信息豐富。機成像系

65、統對集成空間結構要求較高。數據來源：柔性力敏傳感器發展現狀，智能機器人用觸覺傳感器應用現狀，東北證券 多維觸覺傳感器為未來發展方向。多維觸覺傳感器為未來發展方向。迄今為止，大多數用于機器人的觸覺傳感器僅實現了表面法向力的測量，為了實現機械手靈活操作物體的功能，剪切力與法向力的檢測同樣重要。對于人形機器人而言，為了實現更精細化的操作，多維觸覺傳感器為未來發展方向。多維觸覺傳感器的檢測原理未發生變化，但需要進行一定程度的特殊設計。以一種電容式的 MEMS 三維觸覺傳感器為例，該觸覺傳感器包括一對法向參考電容 Czref、兩對剪切力差分檢測電容 Cx/Cy 以及一個法向力檢測電容 Cz+。當觸覺傳感

66、器檢測到法向力時，中間的五個電容間距減小，電容值增加。當觸覺傳感器檢測到剪切力時，以 X 軸正向剪切力為，X 方向的差分電容對發生變化，Cx+受到擠壓，電容值增加；Cx-受到拉伸，電容值減小。Y 軸方向剪切力檢測同理。該三維觸覺傳感器能夠實現 1N 以內剪切力與法向力的檢測。圖圖 31：一種：一種 MEMS 三維觸覺傳感器原理圖三維觸覺傳感器原理圖 數據來源：MEMS 多維觸覺傳感技術研究，東北證券 將觸覺傳感器在柔性基體上排成陣列，即可形成電子皮膚。將觸覺傳感器在柔性基體上排成陣列，即可形成電子皮膚。具有高柔彈性的電子皮膚觸覺傳感器陣列能夠覆蓋于機器人的多部位，可以模仿甚至超越人類皮膚的感覺

67、功能，有效地實現機器人的觸覺感知。電子皮膚可使用的柔性基體材料包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚偏氟乙烯（PVDF）等。圖圖 32：高柔彈性的仿生電子皮膚觸覺傳感器陣列：高柔彈性的仿生電子皮膚觸覺傳感器陣列 數據來源：機器人柔彈性仿生電子皮膚研究進展，東北證券 3.3.柔性傳感器市場規模及競爭格局 全球柔性傳感器行業量價呈快速增長趨勢，全球柔性傳感器行業量價呈快速增長趨勢，2022 年市場規模達到年市場規模達到 19.31 億美元億美元。根據智研咨詢數據，全球柔性傳感器行業市場規模呈現逐年上漲態勢，2022 年全球柔性傳感器市場規模為 19.31 億美元，2017 年以來市場規模均保持著兩位數

68、的同比增長率。2022 年柔性傳感器需求量為 2.43 億個，均價為 7.95 美元/個。隨著科技的不斷進步，柔性傳感器在消費電子、醫療保健、汽車、工業自動化等領域的廣泛應用將推動市場規模的增長，在智能手機、可穿戴設備、智能家居等消費電子產品中的應用也將持續增長。根據 QYResearch 數據，目前消費電子是柔性觸覺傳感器最主要的下游，占比大約 24.0%，其次為醫療、汽車和機器人，前四大領域合計占比超過 80%。圖圖 33：2017-2022 年全球柔性傳感器行業市場規模年全球柔性傳感器行業市場規模 圖圖 34：2017-2022 年全球柔性傳感器需求量和均價年全球柔性傳感器需求量和均價

69、數據來源：智研咨詢，東北證券 數據來源：智研咨詢，東北證券 2023 年我國柔性傳感器市場規模達到年我國柔性傳感器市場規模達到 24.71 億元。億元。我國柔性傳感器市場規模在過去幾年中呈現快速增長的趨勢，隨著國內制造業的升級和智能化需求的增加，柔性傳感器在各個領域的應用將不斷增加。根據智研瞻產業研究院，中國柔性傳感器行業市場規模增長速度較快，2023 年我國柔性傳感器市場規模達到 24.71 億元，市場主要分布在華北、中南、華東地區，占比分別為 19.84%、34.66%、27.79%。圖圖 35：2017-2023 年中國柔性傳感器市場規模年中國柔性傳感器市場規模 數據來源：智研瞻產業研究

70、院，東北證券 柔性傳感器應用領域不斷擴展，國產化率有待提高。柔性傳感器應用領域不斷擴展，國產化率有待提高。中國為全球最大的電子消費品市場之一，柔性傳感器在智能手機、可穿戴設備、智能家居等消費電子產品中的應用持續增長。除了傳統的消費電子領域，工業自動化、機器人技術的快速發展有望推動柔性傳感器在工業應用中的應用增長。根據智研咨詢數據，2022 年中國柔性傳感器需求量為 4923.1 萬個，產量為 1634 萬個，供需存在一定錯配，因此仍需大量依靠進口。柔性傳感器國產化近年逐步提高，但仍處于較低水平，2022 年中國柔0%5%10%15%20%25%0510152025201720182019202

71、020212022全球柔性傳感器市場規模（億美元）YoY66.577.588.500.511.522.53201720182019202020212022全球柔性傳感器需求量（億個）全球柔性傳感器均價（美元/個，右軸）0%5%10%15%20%25%30%35%40%051015202530201820192020202120222023市場規模（億元）YoY性傳感器國產化率為 32.50%。根據 QYResearch，全球范圍內柔性觸覺傳感器生產商主要包括 Novasentis、Tekscan,Inc.、Japan Display Inc.(JDI)、Baumer Group、Fraba G

72、roup、Syntouch、Canatu、Sensel、FORCIOT、鈦深科技（深圳）有限公司等。2022年，全球前五大廠商占有大約 57.1%的市場份額。圖圖 36：2017-2022 年中國柔性傳感器產量及需求量年中國柔性傳感器產量及需求量 圖圖 37：2017-2022 年中國柔性傳感器國產化率年中國柔性傳感器國產化率 數據來源：智研咨詢，東北證券 數據來源：智研咨詢，東北證券 表表 9：國內主要柔性傳感器企業國內主要柔性傳感器企業 公司名稱公司名稱 簡介簡介 帕 西 尼 感帕 西 尼 感知知 是一家擁有前沿觸覺核心及自動化技術的公司，公司創始成員來自于日本早稻田大學機器人實驗室，實驗

73、室擁有最前沿技術并發布了世界上第一款人形機器人。延續優秀的研發資質，公司擁有行業一流的機器人產品及方案，包含多維度觸覺傳感器 PX-6AX、消費級觸覺傳感器 PX-3A、觸覺靈巧手 DexH5 以及人形機器人 Tora，為智能制造、康養醫療、工業生產、消費電子等領域客戶提供行業領先機器人產品和解決方案。能斯達能斯達 蘇州能斯達電子科技有限公司成立于 2013 年，是創業板上市公司漢威科技的成員企業。公司目前已建立了穩定的納米敏感材料體系，掌握了柔性壓阻、柔性壓電、柔性溫濕度、柔性電容四大核心技術，確立了柔性壓力傳感器、柔性壓電傳感器、柔性織物、柔性應變傳感器、柔性溫濕度傳感器、柔性熱敏傳感器、

74、柔性電容傳感器七大產品系列，擁有百余項核心專利，擁有一條年產 1000 萬支柔性傳感器的超凈印刷線和組裝線。公司致力于成為柔性感知產業的領航者，專注于柔性智能感知解決方案，全力打造“柔性+”生態系統。力感科技力感科技 力感科技成立于 2016 年，是一家中國科學院孵化的創新型企業。公司依靠傳感器、軟件、算法等專業知識，為消費電子和健康領域提供力感應技術的解決方案，開發出智能床墊傳感器、硬件開發模塊等產品，服務于智慧養老、保健康復等領域。公司產品包括薄膜壓力傳感器、陣列傳感器等。鈦深科技鈦深科技 公司成立于 2018 年，總部位于深圳，同時在北京、成都和常州設有研發團隊和市場團隊。公司首席科學家

75、潘挺睿教授團隊于 2010 年在國際上首先提出了不同于現有電阻式、電容式和壓電式傳感之外的，第四代傳感機理-界面離電子觸覺傳感技術，離電子傳感器采用全新的壓力感應原理，通過可形變的離子材料層和柔性導電材料表面的接觸面積改變來感知外部壓力。埔慧科技埔慧科技 廣州埔慧科技有限公司圍繞新型微結構柔性觸覺傳感器技術，基于中科院長春應用化學研究所在功能彈性體材料、導電高分子柔性電子器件等領域扎實的研究基礎，在廣東粵港澳大灣區黃埔材料研究院成果轉化的支持下，突破新型柔性傳感器材料、設計、制造、封裝、測試和應用等技術瓶頸，實現新型微結構傳感器的批量化生產和產業化應用?；勐効萍蓟勐効萍?慧聞科技是一家從事智能

76、傳感器研發、生產和銷售，同時提供人工嗅覺與壓感解決方案的國家級高新技術企業。公司于 2014 年由具有多年傳感器研發和應用經驗的科學家團隊在蘇州成立，目前已研發出針對多種有毒有害氣體的傳感器芯片、各類壓力傳感器及相應的檢測模塊，產品被廣泛應用于工業安全，智能家居家電，環境監測，品質監測，健康醫療等領域。公司也在不斷地開發在人工觸覺領域的應用，慧聞科技陸續推出了柔性壓阻式薄膜傳感器以及柔性壓電式薄膜傳感器，讓企業的產品線更加豐富完善。數據來源：與非網，東北證券 0100020003000400050006000201720182019202020212022產量（萬個）需求量（萬個）0%5%10

77、%15%20%25%30%35%2017201820192020202120224.慣性慣性傳感器：傳感器：助力助力人形人形機器人機器人維持維持姿態穩定姿態穩定 4.1.慣性傳感器可提供穩控和導航等功能，MEMS 為主要制造工藝 IMU（Inertial measurement unit）即慣性測量單元，是一種能夠測量運動的傳感器陣列，也是一種最基礎的慣性傳感器。IMU 組件通常包含陀螺儀和加速度計，有時為了更精準的測量，還會增加磁力計。最基礎的六軸 IMU 由三個陀螺儀和三個加速度計組成，通過在三個正交軸（X，Y，Z）上測量物體加速度和角速度的變化，來感知物體的運動姿態和位移等信息。圖圖 3

78、8：六軸六軸 IMU 示意圖示意圖（藍色為加速度計，綠色為陀螺儀）（藍色為加速度計，綠色為陀螺儀）數據來源：International Journal of Advanced Robotic Systems，東北證券 汽車和汽車和消費消費電子電子領域的領域的 IMU 主要采用微機電系統主要采用微機電系統(MEMS)技術技術進行制造。進行制造。目前，市場上主要使用的陀螺儀包括激光陀螺儀、光纖陀螺儀和 MEMS 陀螺儀。采用MEMS（微電子機械系統）工藝制造的 IMU 具有體積小、重量輕、環境適應性強、價格低、易于大批量生產等特點，因此雖然精度較激光陀螺儀和光纖陀螺儀低，仍率先在汽車和消費電子領域

79、得到了大量應用。隨著性能的進一步提高，MEMS IMU的應用也被拓展到了工業、航空航天等領域。我們認為人形機器人中的 IMU 對體積、重量和集成化程度有一定要求，因此 MEMS IMU 最有希望在人形機器人中得到應用。MEMS 加速度計 IMU 組件中 MEMS 加速度計是用于測量物體加速度，具有成本低、體積小的特點。加速度計的模型是一個阻尼系統，由彈簧和質量塊組成，當 MEMS 加速度計具有加速度時，質量塊會因為慣性作用而壓縮彈簧產生彈性力，符合胡克定律 F=KX（K是彈簧的勁度系數）和牛頓第二定律（力與加速度成正比），從而得出質量塊移動的距離與加速度成正比。質量塊移動的距離利用電容的電特性

80、來感測，兩個導體之間的距離大小會改變電容。通過電子設備能夠測量出電容變化值，這些變化可以通過相應的放大器和濾波器電路來獲取，從而進一步計算出物體的加速度。圖圖 39：加速度計內部原理：加速度計內部原理 數據來源：Rflysim，東北證券 MEMS 陀螺儀 在在 IMU 中的另一個組件是陀螺儀，主要是功能是測量物體的角速度和物體旋轉的中的另一個組件是陀螺儀，主要是功能是測量物體的角速度和物體旋轉的方向。方向。陀螺儀的主要物理原理是科里奧利效應，在順時針旋轉的參考系中，力作用于物體運動的左側，同樣在逆時針旋轉的情況下，力作用于右側移動時的力。MEMS 陀螺儀具有以恒定頻率往復運動的質量。在它旋轉過

81、程中，由于科里奧利效應，物體會感應出垂直于往復運動方向的力。彈簧此時會抵消這個作用力，同時電容感應臂會感應對應的變化。信號處理設備處理會顯示諧振質量往復運動的電容變化數值，從而得出物體的角速度大小和方向。圖圖 40：MEMS 陀螺儀陀螺儀原理原理 數據來源：Sagemotion，東北證券 磁力計 通常 6 軸 IMU 中包含陀螺儀和加速度計，但是為了更加精準的測量，會使用九軸IMU，其中增加的傳感器是磁力計，主要的作用是測量磁場強度。磁力計的原理是通過霍爾效應來測量磁場強度。通常情況下，導體中移動的電子會被導體露出的磁場偏轉。電荷在磁場中穿過導電板時，磁場將電子偏轉到導電板的一側。當板的一側積

82、聚更多的負電荷，而板的另一側積聚更多的正電荷，板的兩側之間存在電壓差，與磁場強度成正比，通過電壓的大小計算出磁場的強度。圖圖 41：磁力計感磁力計感應磁場方向應磁場方向原理原理 數據來源：Sagemotion，東北證券 陀螺儀和加速度計根據不同的核心性能參數，可以分為四個類別：戰略級、導航級、戰術級、消費級。不同類別的陀螺儀的主要應用領域不同，如消費級主要是在消費電子領域。對于人形機器人而言，戰術級產品可以滿足要求。表表 10：不同類別陀螺儀和加速度計應用領域：不同類別陀螺儀和加速度計應用領域 類別類別 戰略級戰略級 導航級導航級 戰術級戰術級 消費級消費級 陀螺儀陀螺儀 應用領域應用領域 航

83、天、航海 航空，長航時無人系統 高端工業(如測繪，資源勘探)、車輛和飛行體 消費電子 零偏穩定性零偏穩定性(/h)15 標 度 因 數 精 度標 度 因 數 精 度(ppm)1000 角 度 隨 機 游 走角 度 隨 機 游 走(/h)0.5 陀螺儀技術陀螺儀技術 機電陀螺儀、激光陀螺儀、光纖陀螺儀 激光陀螺儀、光纖陀螺儀、動力調 諧 陀 螺 儀、MEMS 陀螺儀 激光陀螺儀、光纖陀螺儀、動力調 諧 陀 螺 儀、MEMS 陀螺儀 MEMS 陀螺儀 代表廠商代表廠商 Honeywell Honeywell、Northrop、Grumman、Emcore Honeywell、Sensonor、AD

84、I、Silicon Sensing、Emcore Honeywell、Sensonor、ADI、Silicon Sensing 加速度計加速度計 應用領域應用領域 航天、航海 航空，無人系統 高端工業(如測繪，資源勘探)、車輛和飛行體 消費電子 零偏穩定性零偏穩定性(/h)1000 標 度 因 數 精 度標 度 因 數 精 度(ppm)10 500 1000 代表廠商代表廠商 Honeywell、Northrop Grumman Honeywell、Safran Honeywell、ADI、Safran、Silicon Sensing、美泰科技 Bosch、TDK 數據來源：芯動聯科招股書，慣

85、性穩定平臺中陀螺技術的發展現狀和應用研究，Inertial Sensor Technology Trends，東北證券 在人形機器人領域，在人形機器人領域，IMU 對于對于控制控制機器人平衡和穩定行走機器人平衡和穩定行走十分關鍵。十分關鍵。IMU 傳感器在行業應用主要是三個方面：慣性導航、慣性測量和慣性穩控，這三方面的功能與人形機器人的需求契合。IMU 傳感器不僅能推算出人形機器人的實時位置與運動軌跡，同時可以其他傳感器相互配合，精確測量相關數據。MEMS IMU 產品具有尺寸小，精度高的特點，在人形機器人中可以起到精確導航和定位，姿態控制和平衡以及路徑規劃等功能。表表 11：IMU 的的作用

86、作用及工作原理及工作原理 作用作用 工作原理工作原理 慣性導航慣性導航 慣性測量慣性測量 慣性穩控慣性穩控 數據來源：芯動聯科招股書，東北證券 4.2.MEMS 慣性傳感器的市場規模及競爭格局 MEMS 慣性慣性傳感器市場規模穩定增長傳感器市場規模穩定增長。根據觀研報告網數據，2021 年全球 MEMS慣性傳感器行業市場規模為 35.09 億美元、39.39 億顆，預估在在 2027 年 MEMS 慣性傳感器市場有望達到 49.43 億美元、60.60 億顆。全球 MEMS IMU 市場規模在2021 年為 18.3 億美元、14.7 億顆，預計 2027 年將增長至 27.92 億美元、22

87、.82 億顆。圖圖 42：2018-2027 年全球年全球 MEMS 慣性傳感器慣性傳感器銷售額銷售額 圖圖 43：2018-2027 年全球年全球 MEMS 慣性傳感器慣性傳感器銷售量銷售量 數據來源：觀研報告網，東北證券 數據來源：觀研報告網，東北證券 MEMS IMU 傳感器傳感器應用領域比較廣泛，應用領域比較廣泛，消費電子為最大下游。消費電子為最大下游。通常來說，高性能 MEMS 慣性傳感器應用主要適用于無人系統、自動駕駛、高端工業、航空航天等重要領域，中低性能 MEMS 慣性傳感器主要應用于消費電子和汽車領域等。當前MEMES 慣性傳感器市場以中低性能產品為主，消費電子為第一下游，根

88、據 Yole Intelligence 按銷售數量對 MEMS 慣性傳感器下游應用的統計，消費電子在 2021 年占比達到 83.16%，其次為汽車電子的 16.68%，其他領域僅占 0.16%。Yole Intelligence預計 2027 年消費電子占比會進一步上升到 85.50%，汽車電子占比下降至 14.21%，而其他領域增長至 0.30%。表表 12：MEMS IMU 傳感器的應用領域傳感器的應用領域 領域領域 應用應用 工業與通信工業與通信 無人系統、工業機器人、石油勘探、測量測繪、高速鐵路、精密農業、工程 機械、尋北儀、光電吊艙、動中通、天線姿態監測、光伏跟蹤系統、結構健 康監

89、測、振動監測等 國防航空國防航空 無人機、單兵導航、戰術制導武器、衛星姿態控制、航姿備份系統等 汽車電子汽車電子 安全氣囊、車身穩定系統、TPMS 胎壓傳感器、GPS 輔助導航、自動駕駛高精定位等 醫療健康醫療健康 健康監測設備、植入式心臟起搏器、手術機器人、康復訓練設備等 消費電子消費電子 智能手機、平板電腦、游戲機、智能手表、智能手環、TWS 耳機、筆記本 電腦、數碼相機、智能玩具等 數據來源：芯動聯科招股書，東北證券 01020304050加速度計陀螺儀IMU （億美元）01020304050加速度計陀螺儀IMU （億顆）圖圖 44：2021 年全球慣性傳感器應用領域年全球慣性傳感器應用

90、領域 圖圖 45：2027 年全球慣性傳感器應用領域年全球慣性傳感器應用領域 數據來源：芯動聯科招股書，Yole Intelligence，東北證券 數據來源：芯動聯科招股書，Yole Intelligence，東北證券 2022 年中國年中國 MEMS 慣性傳感器市場規模達到慣性傳感器市場規模達到 77.4 億元。億元。中國 MEMS 慣性傳感器的市場主要集中在民用領域，軍規級傳感器涉及到國家戰略安全，一般授權符合軍用資質的企事業單位設計和制造，因此軍規級傳感器的成本通常較高，尺寸大、多為非標產品且市場規模較小。近年中國消費電子產業發展迅速，對 MEMS 慣性傳感器市場需求很大。根據芯謀研究

91、數據，2022 年中國 MEMS 慣性傳感器市場規模為77.4 億元，其中 IMU 占比較高，達到 43.1 億元。芯謀研究預計中國 MEMS 慣性傳感器市場規模將以 10.2%的復合增速快速增長，至 2027 年達 125.7 億元，增長驅動力來自下游的機器人領域和自動駕駛領域對慣性傳感器的需求。MEMS 慣性傳感器在自動駕駛領域的作用是為汽車自動駕駛提供動態導航輔助功能，在機器人領域可幫助機器人保持姿態穩定同時提供導航功能。圖圖 46：2018-2027 年年中國中國 MEMS 慣性傳感器市場慣性傳感器市場規模規模 數據來源：芯謀研究，東北證券 全球全球 MEMS 慣性傳感器慣性傳感器市場

92、參與者主要為外資品牌市場參與者主要為外資品牌。根據 Yole Intelligence 的數據顯示，2021 年度 MEMS 慣性傳感器市場國際大廠占比較高，MEMS 加速度計、MEMS 陀螺儀、MEMS IMU 全球市占率前五的廠商均為外資品牌，合計市占率分別達到 84%、83%和 88%，國內企業面臨較大挑戰。83.16%16.68%0.16%消費電子汽車電子其他85.50%14.21%0.29%消費電子汽車電子其他0204060801001201402018年 2019年 2020年 2021年 2022年 2023年E2024年E2025年E2026年E2027年E加速度計陀螺儀IMU

93、 （億元）圖圖 47：2021 年全球年全球 MEMS 加速度計加速度計全球前五大廠全球前五大廠商市占率商市占率 圖圖 48：2021 年全球年全球 MEMS 陀螺儀全球前五大廠商陀螺儀全球前五大廠商市占率市占率 數據來源：Yole Intelligence，明皜傳感招股書，東北證券 數據來源：Yole Intelligence，明皜傳感招股書，東北證券 圖圖 49：2021 年全球年全球 IMU 全球前五大廠商市占率全球前五大廠商市占率 數據來源：Yole Intelligence，明皜傳感招股書，東北證券 中國本土中國本土 MEMS 慣性傳感器市場多被外資品牌占據。慣性傳感器市場多被外資品

94、牌占據。根據芯謀研究數據，我國MEMS IMU 的市場中國際廠商占據壟斷地位，2022 年市場份額前五名均為國際廠商，合計占比超過 90%，MEMS IMU 產品生產工藝精度要求較高，國內有能力參與競爭的廠商稀缺，2022 年中國 IMU 市場最大本土廠商為矽?？萍?，市場份額占比為 2%，其余廠商如深迪半導體等市場份額均小于 1%。本土廠商在 MEMS 加速度計市場的份額相對較高，根據芯謀研究，國內廠商士蘭微和美新半導體在本土廠商中占比份額最大，分別達到 9%和 7%。32%21%13%11%7%16%博世STMurataNXPADI其他24%18%19%12%10%17%TDKADIHONE

95、YWELL博世ST其他35%20%20%6%7%12%博世STTDKHONEYWELLADI其他圖圖 50：2022 年中國年中國 MEMS IMU 市場競爭格局市場競爭格局 圖圖 51：2022 年中國年中國 MEMS 加速度計市場競爭格局加速度計市場競爭格局 數據來源：芯謀研究，東北證券 數據來源：芯謀研究，東北證券 表表 13：國內主要：國內主要 MEMS 慣性傳感器企業慣性傳感器企業 公司名稱公司名稱 簡介簡介 士蘭微士蘭微 杭州士蘭微電子股份有限公司成立于 1997 年，目前已經具備了在 6 英寸、8 英寸芯片生產線上實現 MEMS 傳感器批量制造的能力，并建立了自己的 MEMS 封

96、測生產線。目前士蘭微慣性傳感器主要為三軸加速度傳感器等，已在智能手機、平板電腦、智能手環、智能門鎖、行車記錄儀、TWS耳機等領域廣泛應用。美新半導體美新半導體 美新半導體有限公司成立于 1999 年，是中國最早的 IDM 模式慣性傳感器開發商。2020 年美新獲得 mCube 獨家授權的慣性傳感器芯片技術，全面布局電容式加速度計和陀螺儀領域。其加速度計產品涵蓋小尺寸、低功耗等豐富組合，已廣泛應用于智能手機、筆電/平板、智能手表/手環、汽車、TWS 耳機、智能門鎖等場景。明皜傳感明皜傳感 蘇州明皜傳感科技股份有限公司成立于 2011 年，主要從事 MEMS 傳感器的研發、設計和生產，并提供相關技

97、術服務。主要產品為加速度傳感器等，主要應用于消費電子領域。矽?？萍嘉？萍?上海矽?？萍脊煞萦邢薰境闪⒂?2012 年，目前慣性傳感器產品包含三軸加速度傳感器、六軸IMU 及高精度慣導模塊等，主要應用于智能手機，可穿戴設備、AR/VR、汽車及無人機產品等。深迪半導體深迪半導體 深迪半導體（上海）有限公司成立于 2008 年，專注于為消費電子及汽車電子市場設計和生產低成本、高性價比、低功耗、小尺寸的商用 MEMS 陀螺儀芯片。目前深迪已推出了商用 Z 軸 MEMS陀螺儀、三軸 MEMS 陀螺儀、三軸 MEMS 磁傳感器、汽車工業級 Z 軸 MEMS 陀螺儀等產品。芯動聯科芯動聯科 安徽芯動聯科

98、微系統股份有限公司成立于 2012 年，公司注冊地位于安徽省蚌埠市。公司自成立以來在初始專用技術基礎上持續發展高性能 MEMS 慣性傳感器的相關核心技術，形成了 MEMS慣性傳感器核心技術體系，涵蓋 MEMS 慣性傳感器芯片設計、MEMS 工藝方案開發、封裝與測試等主要環節。公司目前采用 Fabless 模式。敏芯股份敏芯股份 蘇州敏芯微電子技術股份有限公司成立于 2007 年 9 月，公司目前主要產品線包括 MEMS 麥克風、MEMS 壓力傳感器和 MEMS 慣性傳感器。慣性傳感器產品主要為三軸 MEMS 加速度計，應用于手機、平板電腦、可穿戴市場等消費電子產品領域，同時也逐漸在汽車和醫療等

99、領域擴大應用。數據來源：與非網，芯謀研究，東北證券 5.相關標的相關標的 5.1.柯力傳感 公司為應變式傳感器領先企業。公司為應變式傳感器領先企業。寧波柯力傳感科技股份有限公司成立于 1995 年，作為智能傳感器行業領軍企業，公司主要研制和生產各類型物理量傳感器，以及不同工業物聯網系統及多場景應用解決方案，已是全球大型鋼制傳感器制造企業和工業物聯網應用拓展引領者之一。公司在傳感器領域主營業務是應變式傳感器。公司33%25%21%7%7%7%BOSCHSTTDKAnalogHoneywell其他28%18%12%11%9%7%4%1%10%BOSCHSTMurataNXP士蘭微美新半導體明皜傳感

100、矽?？萍计渌ㄟ^研制、生產和銷售應變式稱重傳感器、儀表等元器件，提供系統集成及干粉砂漿第三方系統服務。公司近年來進行物聯網化升級，推出稱重物聯網適用元器件、軟件及系統集成產品。表表 14：柯力傳感應變式傳感器分類：柯力傳感應變式傳感器分類 分類標準 產品類別 簡要說明簡要說明 彈性體材料彈性體材料 鋼質傳感器 彈性體材料為鋼材。鋁質傳感器 彈性體材料為鋁材。輸出信號輸出信號 模擬傳感器 模擬傳感器是一種用金屬彈性體將力轉換為電信號的功能元件，一般由彈性體、電阻應變計和惠斯通電橋組成。數字傳感器 數字傳感器由模擬傳感器(電阻應變式)和數字化轉換模塊兩部分組成，數字模塊由放大、濾波、AD 轉換器、

101、微處理器、溫度傳感器等數字處理電路構成，并利用數字補償技術與工藝實現各項性能指標補償，將模擬信號轉化為數字信號，再直接傳輸至控制設備，具有信號傳輸距離較遠抗干擾能力強、保密性好，具有防作弊功能等特點。數據來源：柯力傳感官網，東北證券 圖圖 52：應變式傳感器競爭格局應變式傳感器競爭格局 圖圖 53：柯力傳感分產品營收占比柯力傳感分產品營收占比 數據來源：柯力傳感招股書，東北證券 數據來源：Wind，東北證券 公司在傳感器領域發展迅速，一直持續推進傳感器和物聯網戰略投資，加快集團化公司在傳感器領域發展迅速，一直持續推進傳感器和物聯網戰略投資，加快集團化賦能，努力打造第二增長曲線。賦能，努力打造第

102、二增長曲線。對于機器人業務，公司已正式發布創新傳感器產品戰略，通過對機器人行業市場變化和傳感器需求及競爭分析，準確定位柯力產品研發方向及體系建設。公司目前已有微型、扭矩、多維力等高端力學傳感器，同時也完成多款扭矩傳感器、多維力傳感器等產品的送樣和試制。5.2.東華測試 公司為公司為結構力學性能測試系統結構力學性能測試系統廠商廠商，產品矩陣豐富。，產品矩陣豐富。東華測試技術股份有限公司成立于 1993 年，是國家高新技術企業，作為國內領先的結構力學性能研究和電化學工作站整體解決方案提供商，始終專注于智能化測控系統的研發和生產，掌握核心技術，60%以上的產品應用在國防工業。公司潛心研究抗干擾技術

103、30 年，完成了多項嚴重干擾環境下的測試任務，從傳感器、適調器、數采、軟件到各類信號處理算法等，全套系統均具備自主產權。公司擁有四大類產品，按照功能分為結構力學性能0%20%40%60%80%100%20182019202020212022應變式傳感器系統集成產品儀表附件、服務等測試分析系統、結構安全在線監測及防務裝備 PHM 系統、基于 PHM 的設備智能維保管理平臺、電化學工作站。結構力學測試與國家經濟及安全高度相關，是保證軍事裝備及大型民用重裝備安全運行的重要防線。國內市場發展較晚，國外品牌占據主導地位；PHM 業務是現代裝備實現自主式后勤的關鍵；電化學工作站作為電化學測量系統廣泛用于教

104、學與科學研究。受益于軍工/科學研究等行業需求不斷釋放&國產替代&應用場景不斷拓展，公司結構力學性能測試系統業務有望穩健增長。公司在穩固結構力學性能測試系統行業地位的同時，積極拓展 PHM、電化學工作站、自定義測控分析系統等領域，取得了良好進展。圖圖 54：東華測試東華測試 2023 年分產品營收結構年分產品營收結構 圖圖 55：2016-2023 年東華測試營業收入年東華測試營業收入 數據來源：Wind，東北證券 數據來源：Wind，東北證券 依托自身技術積累，力傳感器研發持續推進。依托自身技術積累，力傳感器研發持續推進。2023 年公司逐步開展了力矩傳感器的研發工作。公司傳統主業以自研傳感器

105、為基礎，因此公司具備傳感器的完整生產能力，包括加速度傳感器、速度傳感器、位移傳感器、應變傳感器、轉速傳感器、壓力傳感器及各類緩變量傳感器等，全資子公司東華校準檢測覆蓋了公司全部儀器及傳感器產品，具備傳感器校準能力。目前公司的力傳感器主要用于測試領域，但基于公司在傳感器領域的深厚積累以及持續研發，未來公司傳感器產品有望逐步拓展人形機器人應用場景，成長空間進一步打開。5.3.安培龍 溫度傳感器市占率高，壓力傳感器業務快速發展。溫度傳感器市占率高，壓力傳感器業務快速發展。深圳安培龍科技股份有限公司成立于 2004 年，是一家專業從事熱敏電阻及溫度傳感器、氧傳感器、壓力傳感器研發、生產和銷售的國家級高

106、新技術企業。公司具有長期的技術積累以及產業化經驗，公已形成了熱敏電阻及溫度傳感器、氧傳感器、壓力傳感器三大類產品線，其中包含上千種規格型號的產品，目前主要應用于家電、通信及工業控制領域，同時也逐漸在汽車、光伏、儲能、醫療等領域廣泛應用。公司在熱敏電阻及溫度傳感器領域，具備豐富的產品技術儲備以及行業應用經驗，已實現對國際品牌的進口替代，在國內市場占有率位于行業前列。同時在壓力傳感器領域，公司結合熱敏電阻及溫度傳感器產業化過程中對陶瓷材料的深入研究，成功打破國外對陶瓷電容式壓力傳感器的技術壁壘。公司的產品布局其中成熟產品線溫度傳感器和熱敏電阻，而戰略產品線主要包括陶瓷電容式壓力傳感器及儲備產品線

107、MEMS 壓力傳感器、氧傳感器、氮氧傳感器、硅微熔壓力傳感器等。2022 年之前公司熱敏電阻及溫度傳感器業務占比58.68%18.03%15.36%6.32%1.61%結構力學性能測試分析系統結構安全在線監測及防務裝備PHM系統電化學工作站基于PHM的設備智能維保管理平臺開發服務-100102030405000.511.522.533.542016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023營業收入（億元）YoY（%）接近 90%，2022 年公司熱敏電阻及溫度傳感器、壓力傳感器以及氧傳感器三項業務占比分別約為 58%/40%/2%，2023 年壓力傳感器占比進一步提

108、高。2020 年以來公司壓力傳感器業務增長迅猛，未來有望拓展機器人等領域的應用。圖圖 56：2018-2023 年公司分產品營收占比年公司分產品營收占比 圖圖 57：公司壓力傳感器營收變化：公司壓力傳感器營收變化 數據來源：Wind，東北證券 數據來源：Wind，東北證券 5.4.華培動力 上海華培動力科技（集團）股份有限公司是一家致力于汽車核心技術研發應用與汽車零部件生產的現代化高新科技企業，于 2019 年 1 月 11 日在上交所主板上市。主要從事汽車渦輪增壓機和車用傳感器、芯片的研發、生產及銷售，產品出口北美，歐洲等地區。圖圖 58：華培動力公司發展歷程：華培動力公司發展歷程 數據來源

109、：華培動力官網，東北證券 公司旗下包含動力總成和傳感器兩大事業部，其中傳感器事業部作為集團第二大事公司旗下包含動力總成和傳感器兩大事業部，其中傳感器事業部作為集團第二大事業部，專注于十幾年的技術沉淀和研發量產能力，穩居車用傳感器市占率前列。業部，專注于十幾年的技術沉淀和研發量產能力，穩居車用傳感器市占率前列。公司在傳感器領域多品類產品線取得巨大進展，旗下三家子公司盛邦、盛邁克和盛美芯，整合研發設計、生產制造、銷售服務資源，滿足在車用 MEMS 芯片、芯片集成封裝、各類車規級傳感器模組等領域形成一體化團隊，各類性能指標已達到國外同等水平。公司目前已在國內商用車傳感器供應市場中形成第一梯隊的領先地

110、位，主要客戶包括濰柴動力、一汽解放、玉柴、云內、博世、康明斯、陜汽、三一重工等國內外領先的柴油機廠商及商用車廠商。經營多年，公司已積累了豐富的生產、質0%20%40%60%80%100%201820192020202120222023熱敏電阻及溫度傳感器壓力傳感器氧傳感器及其他0%100%200%300%400%500%0501001502002503003504002020202120222023壓力傳感器營收（百萬元）YoY量管理經驗和良好的客戶關系。隨著傳感器國產替代的進一步加速，公司不斷通過客戶關系增加品類供應，提升市場占有率，穩固行業地位。同時，通過已建立的全球汽車銷售網絡，公司將從

111、國內商用車市場向全球商用車市場拓展。預計未來，公司將繼續加強與客戶的合作關系，提升產品品質和服務水平，不斷推出符合市場需求的新產品，以保持在行業中的領先地位。圖圖 59：華培動力傳感器主要產品：華培動力傳感器主要產品 數據來源：華培動力年報，東北證券 5.5.高華科技 公司為公司為國內領先的高可靠性傳感器廠商。國內領先的高可靠性傳感器廠商。南京高華科技股份有限公司是以研發、設計、生產及銷售高可靠性傳感器和傳感器網絡系統的高新技術企業。主要產品為各類壓力、加速度、溫濕度、位移等傳感器，以及通過軟件算法將上述傳感器集成為傳感器網絡系統。經過多年的技術積累和研發投入，公司在高可靠性傳感器封裝與測試，

112、傳感器網絡系統方面擁有了自主研發能力和核心技術，可滿足針對不同使用環境的需求。同時，公司已具備 MEMS 傳感芯片、ASIC 調理電路的自主設計能力，通過持續的研發投入，將逐步應用于主營業務產品。表表 15：高華科技高華科技公司傳感器主要產品公司傳感器主要產品 產品分類產品分類 產品名稱產品名稱 產品圖片產品圖片 壓力傳感器壓力傳感器 MB300 系列通用壓力變送器等 溫度傳感器溫度傳感器 GWD200礦用溫度變送器 溫振傳感器溫振傳感器 GWZ125/4 無線溫振傳感器 加速度傳感器加速度傳感器 MJ-131B 系列高鐵轉向架加速度傳感器等 位移傳感器位移傳感器 GUG900V 磁致伸縮位移

113、變送器 傳感器網絡系傳感器網絡系統統 旋轉設備狀態監測及故障分析系統 數據來源：高華科技官網，東北證券 拓展傳感器網絡系統業務拓展傳感器網絡系統業務為為公司發展的核心戰略之一。公司發展的核心戰略之一。在低功耗、高精度、高實時、多物理量的傳感器網絡系統研發方面，公司擁有核心技術。目前已形成了實時傳感器網絡系統平臺、非實時傳感器網絡系統平臺、發動機狀態智能傳感監測系統、設備狀態監測及故障分析系統、活動發射平臺健康管理系統等產品。這些產品為公司進一步拓展業務和推廣產品奠定了領先優勢。公司 2023 年營收 3.41 億元，同比增長 23.77%，歸母凈利潤 0.96 億元，同比增長 18.71%。公

114、司營業收入增長主要來自于高可靠性傳感器及傳感網絡系統的業務增長，公司在航天、航空、軌道交通、機械裝備、冶金等領域呈現良好增長態勢。圖圖 60：2019-2023 年高華科技產品構成年高華科技產品構成 圖圖 61：2019-2023 年高華科技營收情況年高華科技營收情況 數據來源：Wind，東北證券 數據來源：Wind，東北證券 5.6.漢威科技 漢威科技集團股份有限公司成立于 1998 年，是國內知名的氣體傳感器及儀表制造商、物聯網解決方案提供商，創業板首批上市公司。公司圍繞物聯網產業，將感知傳感器、智能終端、通訊技術、地理信息和云計算、大數據等技術緊密結合，打造漢威云，建立完整的物聯網產業鏈

115、，結合環保治理、節能技術，以客戶價值為導向，為智慧城市、安全生產、環境保護、民生健康提供完善的解決方案?？毓商K州能斯達，積極布局柔性傳感器業務?？毓商K州能斯達，積極布局柔性傳感器業務。漢威科技在 2013 年完成了對蘇州能斯達的控股，開始布局柔性傳感器業務。蘇州能斯達由國家杰出青年、中科院知名海歸科學家團隊創建，經過與中科院多年的產、學、研合作，攻克了柔性微納傳感器靈敏度低、穩定性差和規?；圃祀y等關鍵技術難題，建立了穩定的納米敏感材料體系，掌握了柔性壓阻、柔性壓電、柔性溫濕度、柔性電容四大核心技術，確立了柔性壓力傳感器、柔性壓電傳感器、柔性織物、柔性應變傳感器、柔性溫濕度傳感器、柔性熱敏傳感

116、器、柔性電容傳感器七大產品系列，擁有百余項核心專利，擁有一條年產 1000 萬支柔性傳感器的超凈印刷線和組裝線，在消費電子、健康醫療、IOT 等戰略新興產業均有相關應用，在柔性傳感器產業化方面已經具有國際領先水平。漢威科技專注對柔性微納傳感技術的研發和產業化，積極拓展柔性微納傳感器的應用場景，不斷優化“柔性感知技術+采集系統+人機交互”的解決方案，柔性微納傳感技術水平及產業化程度在國內處于領先地位。0%20%40%60%80%100%20192020202120222023高可靠性傳感器傳感器網絡系統其他業務0102030405000.511.522.533.54201920202021202

117、22023營收（億元）YoY（%，右軸）圖圖 62：漢威漢威科技柔科技柔性傳感器布局性傳感器布局 數據來源：漢威科技公眾號，東北證券 5.7.芯動聯科 安徽芯動聯科微系統股份有限公司成立于 2012 年，公司長期致力于自主研發高性能 MEMS 慣性傳感器，基于半導體的行業積累，獨創的微納結構設計，采納先進的MEMS 工藝和特有的封裝方案，從而實現高性能 MEMS 慣性傳感器的核心性能指標達到國際先進水平，復雜環境下適應性。公司融合集成電路與傳統高端慣性行業，促進慣性傳感器、壓力傳感器等傳感器向智能化、微型化、易用化、本土化、IC 化發展。圖圖 63：芯動聯科公司發展歷程：芯動聯科公司發展歷程

118、數據來源：芯動聯科官網，東北證券 公司主營業務為高性能硅基公司主營業務為高性能硅基 MEMS 慣性傳感器的研發、測試與銷售。慣性傳感器的研發、測試與銷售。公司已形成自主知識產權的高性能 MEMS 慣性傳感器產品體系并批量生產及應用，在 MEMS慣性傳感器芯片設計、MEMS 工藝方案開發、封裝與測試等主要環節形成了技術閉環，建立了完整的業務流程和供應鏈體系。公司主要產品為高性能 MEMS 慣性傳感器，包括 MEMS 陀螺儀和 MEMS 加速度計，均包含一顆微機械（MEMS）芯片和一顆專用控制電路（ASIC）芯片。2023 年公司 MEMS 陀螺儀營收達到 2.6 億元，占公司營收比例達到 82.

119、13%。表表 16：芯動聯科主要產品：芯動聯科主要產品 產品分類產品分類 產品名稱產品名稱 產品圖片產品圖片 MEMS 加加速度計速度計 XDA1201V-高性能 X 軸 MEMS 加速度傳感器 XDA1202-高性能 X 軸 MEMS 加速度傳感器 MEMS 陀陀螺儀螺儀 XDR2067：高性能Z 軸 MEMS 陀螺儀 XDR330：高性能Z 軸 MEMS 陀螺儀 MEMS 壓壓力傳感器力傳感器 XDP8100-高精度硅諧振壓力傳感器 數據來源：芯動聯科官網，東北證券 公司業績持續快速增長公司業績持續快速增長，利潤率水平高，利潤率水平高。2023 年公司實現營業收入 3.17 億元，較202

120、2 年同比增長 39.77%；實現歸母凈利潤 1.65 億元，同比增長 41.84%。得益于產品的高技術壁壘，公司的毛利率穩定在 80%以上，隨著營收規模的不斷擴大，公司的凈利率穩步提升，2023 年達到 52%。圖圖 64：2019-2023 年年芯動聯科芯動聯科營業收入營業收入 圖圖 65：2019-2023 年年芯動聯科芯動聯科利潤率利潤率 數據來源：Wind，東北證券 數據來源：Wind，東北證券 010203040506000.511.522.533.520192020202120222023營業收入（億元）YoY(%)02040608010020192020202120222023

121、銷售毛利率(%)銷售凈利率(%)5.8.敏芯股份 公司是行業領先的公司是行業領先的 MEMS 芯片平臺型企業。芯片平臺型企業。蘇州敏芯微電子技術股份有限公司為國內唯一掌握多品類 MEMS 芯片設計和制造工藝能力的上市公司，是行業領先的MEMS 芯片平臺型企業。公司在 MEMS 傳感器芯片設計、晶圓制造、封裝和測試等各環節都擁有了自主研發能力和核心技術，可以自主設計為 MEMS 傳感器芯片提供信號轉化、處理或驅動功能的 ASIC 芯片，并實現了 MEMS 傳感器全生產環節的國產化。公司目前主要產品線包括 MEMS 聲學傳感器、MEMS 壓力傳感器和MEMS 慣性傳感器。公司以消費電子行業為主導并

122、且積極布局和開拓汽車、工業控制和醫療等下游市場。已經或即將開發和提供多種器件級產品，并針對下游市場需求，在豐富傳感器產品類型的同時，還將提供各種系統級產品，參與智慧城市中物聯網相關解決方案。表表 17：敏芯股份公司主要產品：敏芯股份公司主要產品 產品分類產品分類 產品名稱產品名稱 產品圖片產品圖片 MEMS 慣慣性傳感器性傳感器 加速度傳感器 MEMS 聲聲學傳感器學傳感器 骨震動傳感器 硅麥克風 MEMS 壓壓力傳感器力傳感器 絕壓單芯片封裝壓力傳感器 車規級汽車壓力傳感器模組 LGA 封裝壓力模組 數據來源：敏芯股份官網，東北證券 5.9.蘇州固锝 公司為半導體分立器件廠商，參股明皜傳感切

123、入公司為半導體分立器件廠商，參股明皜傳感切入 MEMS 傳感器領域。傳感器領域。公司為明皜傳感第一大股東，明皜傳感主要從事 MEMS 傳感器的研發、設計和生產，并提供相關技術服務。主要產品有：加速度傳感器、陀螺儀、壓力傳感器和磁傳感器，旨在為消費電子、汽車電子、工業自動化以及航空等領域提供所需的產品和集成方案。明皜傳感是國內 MEMS 傳感器技術的創新者和開拓者，具備包括芯片設計、制造工藝、封裝測試、軟件算法在內的完整核心技術架構，自研的晶圓級 3D MEMS-CMOS微加工工藝平臺已成熟應用生產和需求。表表 18：明皜傳感明皜傳感主要產品主要產品 產品分類產品分類 產品名稱產品名稱 芯片芯片 慣性傳感器 力度傳感器 智能傳感器 車用加速度傳感器 模塊模塊 OOB 模塊 振動檢測模塊 導航模塊 傾角檢測模塊 數據來源：明皜傳感官網，東北證券 明皜傳感產品的優勢是小型化、低成本、高性能、高可靠性，目前已經向榮耀、小米、聯想、歌爾、三星、谷歌、Comcast 等行業知名終端客戶批量供貨。公司車規級MEMS 加速度計已向東軟集團批量供貨，并已導入比亞迪等汽車級客戶，在未來慣性傳感器的領域，公司具備先進的固晶機技術，可以逐步和國際企業進行競爭。