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1、傳感器：人形機器人感知交互基礎，重視技術路線變化及產業進展僅供機構投資者使用僅供機構投資者使用證券研究報告證券研究報告/行業深度行業深度研究報告研究報告傳感器專題研究：2025年2月【華西機械團隊華西機械團隊】分析師：黃瑞連分析師：黃瑞連SAC NOSAC NO：S1120524030001S1120524030001郵箱：郵箱：分析師：石城分析師：石城SAC NOSAC NO：S1120524080001S1120524080001郵箱：郵箱：1核心觀點傳感器：人形機器人感知交互基礎，重視技術路線變化及產業進展。人形機器人傳感器主要分布于傳感系統，常見的類型包括視覺、觸覺、聽覺傳感器，嗅覺和

2、味覺傳感器可能在人形機器人特定應用場景中應用。目前六維力傳感器、激光雷達、柔性電子皮膚、高性能慣性測量單元（IMU）及力控扭矩傳感器等在該領域具有較高的技術價值和市場潛力。我們按照不同功能，將人形機器人的傳感器分為視覺聽覺、力及觸覺、編碼器及慣性。據CSDN，2030年人形機器人的零部件價值量，力傳感器+IMU占比達到13%。各類傳感器中，力及力矩傳感器價值鏈占比較大。多類型傳感器：力及觸覺傳感器高價值量，國內企業進展加速；其他環節老玩家的新進展。1）視覺及聽覺傳感器：在人形機器人領域，3D視覺感知技術可以讓機器人獲得更加準確的外部環境信息，降低誤差，幫助機器人快速地進行各種動作反應。聽覺領域

3、，多采用麥克風陣列，麥克風陣列常采用多個麥克風分布在三維空間，對空間中信號的不同方向和方位的立體感知能力有所提升。2）力/力覺及觸覺傳感器：力/力矩傳感器價值量較大，且六維力傳感器技術壁壘較高，目前ATI占據了最高的市場份額。國內企業如宇立儀器、坤維科技、藍點觸控等正在積極開拓六維力傳感器市場。電子皮膚領域，處于發展提速的階段，難度較大且與其他傳感器的交互存在較高壁壘。皮膚及靈巧手終端的觸覺，將一直是技術及產業迭代的主要方向。3）慣性傳感器：國內IMU行業玩家相對固定，且IMU結構相對成熟，目前機器人企業的IMU方案仍存在不確定性，建議此環節持續關注老玩家的新進展，以及關注機器人企業的IMU方

4、案進展。投資建議：目前人形機器人的發展提速，國內外廠商開展了軍備競賽，傳感器作為人形機器人必不可少的部件，有望需求迎來較快增長，且技術路線有望持續迭代，國內技術實力較強的企業有望迎來快速發展。人形機器人的傳感器，包括視覺、聽覺、力覺及觸覺、慣性傳感器等。1）視覺傳感器：受益標的包括深耕3D視覺傳感器的奧比中光，以及機器視覺領域領先的凌云光、奧普特等。2）聽覺傳感器：受益標的包括國內麥克風領域領先的敏芯股份鄧。3）力/力矩傳感器：受益標的包括平臺型傳感器龍頭柯力傳感、六維力傳感器有進展的安培龍、東華測試、凌云股份等。4）觸覺傳感器：作為應用廣泛且難度較大的環節，相關企業尚處于研發階段，受益標的包

5、括漢威科技、福萊新材、日盈電子等。5）慣性傳感器：用途及產品形態相對成熟，建議關注具備陀螺儀芯片設計能力的龍頭芯動聯科，受益標的包括發布機器人IMU新產品的華依科技等。風險提示：行業開拓及應用進展不及預期的風險；傳感器技術難度大且路線多變，國內企業進展及降本不及預期的風險；行業競爭加劇的風險。hYnZqRmOnOmQrM8OdNaQtRoOpNqNfQnNtRfQtRqM8OmMyRMYqMoRwMmOnM2目錄傳感器：人形機器人感知世界的基礎一31.傳感器：人形機器人感知世界的基礎傳感器：人形機器人交互和感知的關鍵。人形機器人傳感器主要分布于傳感系統，常見的類型包括視覺、觸覺、聽覺傳感器，嗅

6、覺和味覺傳感器可能在人形機器人特定應用場景中應用。目前六維力傳感器、激光雷達、柔性電子皮膚、高性能慣性測量單元（IMU）及力控扭矩傳感器等在該領域具有較高的技術價值和市場潛力。我們按照不同功能，將人形機器人的傳感器分為視覺聽覺、力及觸覺、編碼器及慣性傳感器。智能傳感器：更適合人形機器人交互。較為常見的傳感器類型有電阻應變式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器、壓電式傳感器、壓阻式傳感器以及MEMS傳感器等。智能傳感器是融合了傳感器、微處理器、信號調理模塊、存儲模塊、ADC模塊、通信模塊、智能算法等軟硬件為一體的微型系統，具備信號感知、信號處理、數據存儲、人工智能、雙向通信、數字信號輸出等諸多功能

7、。圖：傳感器在人形機器人中的用途廣泛圖：傳統傳感及與智能傳感器的區別分類代際內部結構功能特點傳統傳感器第1代只有敏感元件，不包含電路模塊將非電信號轉換成微弱的模擬電信號輸出第2代構成傳感器的感知部分，可遠程控制智能傳感器第3代包含微電機系統和信號調理模塊開始采用MEMS工藝，可進行信號調理第4代包含MEMS、信號調理和數據處理模塊、數字端口等允許傳感器尋址，可對自身狀態進行評估第5代包含多個MEMS、微處理器以及數據存儲、信號調理、數據處理、模數轉換和數字端口等模塊具備指令和數據雙向通信、數字信號傳輸、本地數據處理、自檢測、自補償、自定義算法等功能41.傳感器：人形機器人感知世界的基礎機器人傳

8、感器的分類：機器人上傳感器是指機器人將對內外環境感知的物理量變換為電量輸出的裝置，一般分為內部傳感器和外部傳感器。1）內部傳感器：內部傳感器主要用來感知和監測機器人自身的狀態參數，以調整并控制機器人的運動。2）外部傳感器：用來檢測機器人周邊環境、目標的狀態特征等，使機器人能夠根據不同的環境進行自動校正和自適應調整，如避障和路線規劃等。國內外玩家技術迭代加速，對傳感器的需求也逐步提升。1）TESLA：Optimus gen3，特斯拉最新發布的機器人方案中，靈巧手的自由度提升至22個，對手部傳感器要求進一步提高。2）Figure：Figure AI在完全自主研發端到端機器人AI方面取得進展，在25

9、M2發布了Helix模型。3）其他：包括國內及海外很多公司都在重點發展人形機器人，傳感器是人形機器人必不可少的環節，且有望隨著技術迭代而不斷發展。圖：機器人的內部傳感器和外部傳感器圖：Optimus gen3內部傳感器外部傳感器速度傳感器加速度傳感器位置傳感器振動傳感器等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氣壓傳感器等圖：Figure 0251.傳感器：人形機器人感知世界的基礎人形機器人傳感器：人形機器人對感知要求較高，涵蓋了視覺、力覺、聽覺、觸覺等方面。傳感器價值量。據CSDN，2030年人形機器人的零部件價值量，力傳感器+IMU占比達到13%。各類傳感器中，力及力矩傳感器

10、價值鏈占比較大。圖：人形機器人的主要傳感器介紹類型基本介紹特點視覺傳感器通過相機硬件和計算機算法，讓機器人處理來自現實世界的視覺數據，技術路線可分為結構光、ToF、雙目/多目視覺，激光掃描等。通常配備先進的機器視覺系統，結合多感知能力和AI算法，以實現環境感知、追蹤、導航規劃、人機交互等。聽覺傳感器主要為麥克風，包括聲音接收器、信號處理器和音頻處理軟件等部分。模擬人類聽覺功能，用于接收和識別聲音信號，進而實現語音識別、語音合成、聲源定位等。力傳感器主要為力矩傳感器，其可以在各種旋轉或非旋轉機械部件上對扭轉力矩感知進行檢測，將扭力的物理變化轉為精確點信號的一種傳感器。力傳感器主要作用為感知并度量

11、力，應用于人形機器人關節部位，其中六維力傳感器是維度最高的力矩傳感器，能給出最為全面的力覺信息，力傳感器領域的高價值品類。運動傳感器人形機器人運動傳感器主要是慣性傳感器（IMU），人形機器人位移姿態檢測和穩定性控制主要依賴于MEMS IMU。通過采集角速度與加速度等慣性信息，可以用于推算人形機器人的實時位置與運動軌跡。同事，可以與機器人搭載的多傳感器融合，在數據類型和數據頻率間實現互補。觸覺傳感器大多被排列成矩陣組成陣列觸覺傳感器，空間分辨率可達毫米級，接近人類的皮膚，因而被稱為“電子皮膚”?？筛采w于人形機器人三維載體表面，實現與環境接觸力、溫度、濕度、振動、材質、軟硬等特性檢測，是人形機器人

12、實現類人觸覺的關鍵。19%16%13%11%2%8%31%行星滾柱絲杠無框力矩電機減速器力傳感器慣導IMU空心杯電機其他圖：2030年人形機器人零部件價值量占比6目錄視覺及聽覺傳感器：機器人觀察及對話的基礎二7視覺傳感器：重視3D機器視覺傳感器。視覺傳感器指的即是機器視覺。機器視覺可以分為3D視覺感知及2D視覺成像，在應用上，3D 視覺感知技術相比 2D 成像技術而言也更加廣泛。在人形機器人領域，3D視覺感知技術可以讓機器人獲得更加準確的外部環境信息，降低誤差，幫助機器人快速地進行各種動作反應。DVS相機：不同于傳統圖像傳感器，DVS傳感器仿照生物眼鏡成像，且具備獨特的成像機制。DVS像素陣列

13、是并行整列，兩個像素單元之間事件發生沒有關聯性，因此在同一時刻，可能是部分像素單元會有事件發生需要往外傳輸。DVS 傳感器尚處于發展早期的階段，再加上其像素單元結構的復雜性，現階段的像素陣列大小相較于傳統的圖像傳感器要小很多。圖：空間三維測量示意圖2.1 視覺傳感器：多種路線并行，新技術仍在演繹3D視覺感知主要技術最佳測量距離分辨率測量精度主要適用場景結構光5m高近距：高中遠距：低手機前置、刷臉支付、刷臉門鎖、服務機器人、安防監控、屏下3D結構光等iToF3.5m中近距：低中距：高手機前置、后置、掃地機器人、AR/VR、門禁等dToF5m低近距：低遠距：高手機后置、平板后置、掃地機器人等雙目1

14、5m高低汽車側面、室外機器人、智能安防等Lidar200m低近距：低遠距：高汽車自動駕駛、汽車ADAS、低速物流車自動駕駛等工業三維測量200mm-30m極高極高高精度工業測量、材料、結構檢測圖：不同場景對3D測量要求的區別圖：DVS傳感器像素陣列8技術路線：不同廠商技術路線不同。人形機器人視覺方案目前主要以結構光、雙目或多目RGB、TOF等的組合方案為主；算法基礎強的廠商會采用更為簡單的傳感器方案，而算法相對薄弱的廠商會選擇更為核心的硬件。國內大多廠商使用多傳感器融合方案實現環境感知。圖：國內外各人形機器人企業的視覺方案2.1 視覺傳感器：多種路線并行，新技術仍在演繹企業型號視覺方案激光/毫

15、米波雷達相機攝像頭優必選Walker X腰部4*毫米波雷達RGBD相機+四目相機智元機器人遠征A2激光雷達RGBD相機+魚眼相機宇樹科技H13D激光雷達深度相機星動紀元星動STAR1深度視覺相機攝像頭開普勒先行者K1RGBD相機+魚眼360環視相機紅外雙目攝像頭樂聚機器人KUAVO3.0高清RGB相機結構光深度攝像頭帕西尼感知科技TORA-ONE攝像頭+深度攝像頭眾擎機器人SE01激光雷達高清攝像頭傅利葉智能GR-1RGB攝像頭小米CyberOneRGB相機+iToF達闥機器人Cloud Ginger 2.0激光雷達3D深度相機+TOF相機RGB單目攝像頭騰訊Robotics X小五激光雷達3

16、D視覺傳感器普渡機器人PUDU D7激光雷達RGBD相機+全景相機特斯拉Optimus Gen22D攝像頭+魚眼攝像頭激光雷達可見光攝像頭深度相機優勢1）穩定性強，對環境、光照影響不敏感；2）能精確定位物體位置及其距離；3）探測范圍大，最大可實現360視圖1）可獲取的環境數據信息量較大；2）設備成本低廉，視覺識別技術成熟；3）體型小便于安裝1）可同時獲取場景深度信息及視覺信息；2）穩定性強，距離計算不受光照影響；3）體型小便于按照劣勢1）只能產生點云圖像，提供的信息數據量??；2）價格昂貴，要求的安裝空間比較大；3）不能進行視覺識別1）不能大范圍檢測，視角廣度較??；2）獲取距離信息困難，算法耗時

17、長；3）圖像質量受環境光照影響較大1）視角廣度小，測距范圍一般在10m內；2）傳感器成本偏高；3）設備獲取深度圖像質量偏低圖：不同傳感器方案的優劣勢比較圖：微軟Kinect V2 TOF深度相機9機器人聽覺：主要基于麥克風陣列。機器人聽力系統，最基本的兩個方面，一是自動語音識別，二是聲源定位（本質是從所獲得的信號中提取目標的位置信息）。對于聲源定位，傳感器陣列主要是麥克風陣列。MEMS麥克風正逐步成為主流的技術方案。麥克風陣列：相較于單一傳感器，麥克風陣列可以提供高質量的信號。麥克風陣列常采用多個麥克風分布在三維空間，對空間中信號的不同方向和方位的立體感知能力有所提升。麥克風數量一般超過2個，

18、消費級麥克風陣列一般不超過8個。圖：MEMS聲學傳感器結構2.2 聽覺傳感器：技術方案以麥克風為主圖：雙麥陣列波束圖：科大訊飛M260C 6麥環形陣列及波束圖：Amazon echo 6+1及聯想6+2陣列10奧比中光：公司主要產品包括3D視覺傳感器、消費級應用設備和工業級應用設備。公司持續拓展新的3D視覺感知產品系列，在生物識別、機器人、三維掃描、AIoT、工業三維測量等領域實現了多項商業應用，已成為全球3D視覺傳感器重要供應商之一。公司全面布局結構光、iToF、dToF、雙目、Lidar、工業三維測量六大3D視覺感知技術，可對不同路線的技術進行借鑒、相互促進，擁有對3D視覺感知技術的深刻理

19、解和融合創新能力。圖：奧比中光機器人與AI視覺產品矩陣2.3 重點公司奧比中光：3D視覺領先企業，機器人助力騰飛圖：3D視覺傳感器及底層核心芯片達到量產時間軸技術指標公司微軟英特爾英特爾華捷艾米奧比中光型號KinectR200D435A100MAstra Pro深度分辨率、深度幀率640 x48030fps640 x48030fps1280 x72030fps640 x48030fps1280 x10247fps；640 x48030fps視場角57，4359，4685.2，5860，4860，49.5測量范圍0.83.5m0.42.8m0.110m0.46m0.68m精度1mm1m12mm2

20、m 20mm2m 20mm1m1mm1m功耗2.5W1.31.6W4.5W3.5W2.4W圖：奧比中光機器人與AI視覺產品矩陣40%50%60%30%40%50%60%70%80%20202021202220232024H13D視覺傳感器收入占比-左公司毛利率圖：公司近年3D視覺傳感器收入占比及綜合毛利率11敏芯股份：主要產品線包括MEMS麥克風、MEMS壓力傳感器和MEMS慣性傳感器。在MEMS麥克風領域，公司的產品應用較為廣泛，主要包括智能手機、筆記本電腦、智能家居、可穿戴設備等多個系列。公司在MEMS傳感器的芯片設計、封裝和測試等各方面都有技術積累，并且在麥克風領域打下了堅實的技術和市場

21、基礎。根據公司招股書，使用公司產品的品牌包括華為、傳音、小米、百度、阿里巴巴、聯想、索尼、LG等。經過多年的研發投入，公司完成了 MEMS 傳感器芯片設計、晶圓制造、封裝和測試等各生產環節的基礎研究工作和核心技術積累，并幫助國內廠商開發了 MEMS 制造工藝，搭建起本土化的 MEMS 生產體系。圖：敏芯股份硅MEMS在耳機及手機領域的案例2.3 重點公司敏芯股份：MEMS全產業鏈布局，聲學領域成熟-20%0%20%40%60%80%100%120%140%02420162018202020222024H1公司收入（億元）MEMS麥克風收入占比公司收入增速圖：公司近年收入、毛利率及麥克風收入占比

22、（億元，%）-30%-20%-10%0%10%20%30%40%50%20162018202020222024Q1-3毛利率凈利率圖：公司近年毛利率及凈利率表現12目錄力覺及觸覺傳感器：機器人精準力控、靈巧感知的基礎三13力傳感器的作用。通過力反饋，機器人可以實時感知與環境之間的接觸力，并調整動作以適應；通過力控制，機器人可以運用這些力信息主動調整及做出動作。力及力矩傳感器，可以讓機器人在面對不同環境時候更加靈活，也可以提升機器人作業的可靠性。力傳感器的分類及原理：按測量原理分類，多維力傳感器可以分為壓變式、壓電式、電容式、光電式等。目前應用最廣的是電阻應變式多維力傳感器：粘貼應變片的彈性體作

23、為敏感元件，當受到外力作用時，彈性體發生形變并將形變傳遞給應變片，應變片絲柵形狀的變化導致其阻值的變化，從而將所受力/力矩轉換成電信號輸出，具有如精度高、測量范圍廣、技術成熟等優點。力傳感器按照測量維度劃分：一維護、三維、六維力/力矩傳感器的最常見。一維力傳感器適用于力的方向和作用點固定的場景，標定坐標軸為OZ 軸；三維力傳感器適用于力的方向隨機變化，但作用點不變且與標定參考點重合的場景，可同時測量 Fx、Fy、Fz 三個分力；六維力傳感器則適用于力的方向和作用點都在三維空間內隨機變化的場景，能同時測量 Fx、Fy、Fz、Mx、My、Mz 六個分量。圖：力傳感器按工作原理分類3.1 力傳感器：

24、機器人的力控核心種類優點缺點應變式精度高、測量范圍廣、技術成熟動態響應差、橋路易受外界影響壓電式重量較輕、工作可靠、結構很簡單、信噪比高、靈敏度高以及信頻寬存在電荷泄露、靜態力測量困難、分辨率不高電容式靈敏度高、準確性好；結構簡單；惡劣環境下也可適用；溫度穩定性好；動態響應性好；過載能力強輸出非線性；寄生電容、分布電容的靈敏度、測量精確度易受影響，不穩定；連接電路較復雜光電式響應速度快、可靠性高、使用壽命長、精度高、體積小、重量輕等靈敏度低、溫度漂移大、環境干擾較大等圖：力傳感器按測量維度分類種類一維三維六維示意圖簡介如果力的方向和作用點是固定的，此時可以選擇用一維力傳感器進行測量。如果力的方

25、向隨機變化，但力的作用點保持不變，并且與傳感器的標定參考點重合，那么我們就應該用三維力傳感器。如果力的方向和作用點都在三維空間內隨機變化，此時應該選擇用六維力傳感器進行測量。14六維力傳感器：六維力傳感器也是維度最高的力覺傳感器，它能給出最為全面的力覺信息。六維力傳感器的技術難度和使用難度都比較大，對于機器人產業鏈和其它智能裝配來說又非常重要。結構設計、標定與檢測、算法設計是六維力/力矩傳感器領域的三大壁壘。六維力傳感器核心參數：精度及準度是多維力傳感器的核心指標。1）精度：衡量測量結果之間的重復性。在相同環境條件下，多次重復加載相同載荷后，計算得到的傳感器測量值的標準差，并除以量程；2）準度

26、：衡量測量結果與理論值的偏離程度，是多維力傳感器的核心指標。進行多組多維聯合加載，得到的測量值與理論值之間的標準偏差，并除以量程。準度涵蓋了滯后、線性、蠕變等誤差因素，更能體現產品的綜合性能。六維力傳感器的結構核心部件彈性體。彈性體是傳感器中感知外部受力信息變化的載體，是多維力傳感器核心部件。一體化結構（豎梁式、橫梁式、十字梁式、圓柱式等）和Stewart并聯結構為例，一體化結構加工難度相對較低，但在測量多維力時可能存在維間耦合等問題；Stewart并聯結構理論上能更準確測量多維力，但結構復雜，加工與裝配難度大。圖：六維力傳感器的精度與準度關系3.1 力傳感器：機器人的力控核心圖：不同的彈性體

27、結構三豎直梁結構十字梁結構四豎直梁結構并聯式結構自解耦結構T形梁結構雙框架結構低解耦結構全平面結構結構類型優點缺點三橫梁結構簡單，靈敏度高，響應速度快剛度較??；徑向效應大，存在較大結構耦合十字梁改善了力和力矩的分離性能；結構較為堅固，穩定性好制造難度及成本高；體積較大，不易集成圓柱可承受較大負載，適用于高壓環境靈敏度較低；結構復雜，維護及調校復雜斯圖爾特式六自由度控制，靈活性高，適用動態測量制造及維護成本很高，結構復雜；標定過程復雜圖：各結構彈性體的優缺點圖：ATI六維力傳感器的內部結構15六維力傳感器的標定：標定是加載標準值載荷，并記錄傳感器的對應輸出原始信號，建立傳感器輸出信號與所受載荷之

28、間的映射關系。六維力傳感器的標定分為靜態標定及動態標定，1）靜態標定：是在靜止工況下對傳感器施加載荷，然后根據穩定時的輸入輸出值來進行計算矩陣標定；2）動態標定：考慮負載運動對傳感器的影響，在運動狀態下進行標定，多維力傳感器的動態特性重要性較高。多維力傳感器的動態性能指標有響應時間、超調量、固有頻率、阻尼比、工作帶寬等,其中最重要的是響應時間和工作帶寬。六維力傳感器的解耦：六維力傳感器不可避免地產生維間耦合現象，分為結構性耦合及誤差性耦合。傳統的應用最多的靜態解耦方法是基于最小二乘法，求解標定矩陣的廣義逆陣，是最廣泛的解耦方法。坤維科技作為六維力傳感器的領先企業，技術端積累了結構解耦（剝離其他

29、方向的載荷）及算法解耦（直接決定了傳感器的擾串性能）。根據坤維科技官網，坤維科技的準度可達0.3%FS以內，達到了國際標準要求。圖：地面在線標定六維力/力矩傳感器的實驗系統3.1 力傳感器：機器人的力控核心圖：單層BP神經網絡后向傳播結構圖解耦方法優點缺點最小二乘法實現簡單，實現方式多樣，便于理解，意義明確，計算方便效果相對非線性解耦較差，解耦精度低BP神經網絡具有良好的非線性解耦能力，精度高，類與類誤差均控制得很好，準確度高實現復雜，解耦時間長隨機森林有良好的抗噪、抗異常值性能，不容易出現過擬合現象，類誤差控制得很好，類誤差較小，解耦精度高，解耦時間短實現復雜RF-GA精度高，性能優良，解耦

30、時間介于上述兩種非線性方法之間實現復雜，解耦時間較普通隨機森林延長圖：各解耦方法結果比較16六維力市場的競爭格局。根據中商產業研究院，2023年中國六維力傳感器主要被外資企業占據，ATI作為市占率最高的企業，2023年中國市占率超過了20%。國內企業如宇立儀器、坤維科技、藍點觸控等正在積極開拓六維力傳感器市場。隨著人形機器人產業的加速發展，其他廠商也正在逐步布局六維力傳感器，看好國內廠商在未來的市占率逐步提升。3.1 力傳感器：機器人的力控核心圖：2023年中國六維力傳感器競爭格局22.4%12.2%6.4%4.8%4.7%4.1%4.0%3.8%3.6%3.5%2.9%2.8%24.8%AT

31、I宇立儀器Epson藍點觸控坤維科技RobotiqAMTIRobotousFanuconrobot海伯森HBM其他企業地區簡介坤維科技中國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等領域提供力覺測量解決方案及相關產品。ATI美國世界領先的機器人配件和機械臂工具的開發商，產品種類豐富。ME德國生產各類標準傳感器、力傳感器、扭矩傳感器以及用于力和扭矩的多軸和多分量傳感器。BOTA瑞士起初用于四足機器人開發，測量地面反作用力，現已用于機械臂、外骨骼機器人手術平臺等。Robotiq加拿大主要生產夾持器、相機、力矩傳感器

32、SCHUNK德國世界領先的夾持技術及抓取系統解決方案供應商Onrobot丹麥主要為輕型協作機械臂提供夾持器、傳感器、工具快換裝置等，主持主流機械臂即插即用。OptoForce匈牙利 專注研究機器人視覺傳感器、力矩傳感器及人機交互，已被 Onrobot收購。HBM德國產品線涵蓋各類傳感器、應變片、放大器、數據采集系統等，其扭矩傳感器一直是行業標準，廣泛應用于發動機和零部件測試臺架。圖：典型六維力傳感器代表廠商17觸覺傳感器：機器人的觸覺傳感系統通過接觸來測量物體的物理特征，從而實現對周圍環境的感知。觸覺傳感器從原理上可分為壓阻式、電容式、壓電式、電感式和光學式，最常用的是壓阻式、電容式、壓電式，

33、比較新穎的是光學式。觸覺傳感器可逐漸模擬生物皮膚的復雜屬性與功能，如模擬皮膚的柔性、自愈合能力以及對細微力、溫度、濕度、物體表面紋理等的感知能力。電子皮膚：電子皮膚在不斷發展的過程中逐漸實現了多功能傳感等特性,并且其靈敏度和精度不斷被優化。柔性觸覺傳感電子皮膚不斷發展,在智能醫療、智能控制系統等多個領域發揮著越來越重要的作用。圖：不同類型觸覺傳感器的比較3.2 觸覺傳感器（電子皮膚）：機器人的柔性仿生變革力量圖：機器人觸覺傳感系統的層次功能及結構壓阻式電容式壓電式原理利用壓阻效應：壓阻材料受到應力時，內部電阻率變化，采集電路將電阻變化轉化為電信號當受到切向和法向力時，極板間距及重合面積會發生變

34、化，導致傳感器的電容值發生變化晶體受到法向力時，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。，采集其與所受外力相關的電信號，從而實現觸覺檢測優點負載能力強、魯棒性好、電信號測量便捷便于測量三維力，靈敏度及空間分辨率高，響應幅度寬便于攜帶，材料剛度好，線性度好，響應靈敏缺點遲滯性較大、溫漂大、線性度較差測量電路復雜，容易受電氣干擾的影響容易受噪聲干擾，介電性會受溫度影響圖：不同類型觸覺傳感器壓阻式柔性傳感器結構及實物電容傳感器結構壓電式觸覺傳感陣列18觸覺傳感器的壁壘及難點：1）技術壁壘：技術端，電子皮膚難以兼顧高柔性和高彈性，且實現多種功能需要多種傳感器的融合，會影響到電子皮膚的輕

35、薄性；另外，電子皮膚傳感器需要接入采集電路，復雜接線會一定程度影響活動。2）生產及降本壁壘：具備特殊性能的柔性基底材料、高導電活性材料以及用于微加工的材料等價格不菲，且柔性觸覺傳感器的生產需要基底保持較好的一致性，確保數字穩定性和溫度穩定性達到高標準。一些用于活性層的石墨烯、碳納米管等材料，制備工藝復雜，導致成本居高不下，增加了大規模生產的成本壓力。觸覺傳感器的市場空間。根據QYResearch，2029年全球柔性觸覺傳感器規模達到53億美元，其中機器人觸覺傳感器空間將達到4.3億美元。我們認為隨著機器人技術路線的不斷迭代，以及量產的到來，觸覺傳感器市場規模有望持續增長及超預期。全球柔性觸覺傳

36、感器市場主要被海外企業占據，主要廠商包括Novasentis、Tekscan、Japan DisplayInc.(JDI)、Baumer、Fraba，根據QY Research，22年CR5市占率合計約57%。3.2 觸覺傳感器（電子皮膚）：機器人的柔性仿生變革力量圖：全球柔性觸覺傳感器市場規模（億美元）7.1815.3453.220204060201820222029E57.1%42.9%CR5其他圖：2022年全球觸覺傳感器競爭格局圖：不同導電介質電子皮膚PSS三層復合結構電子皮膚水凝膠用作機械手神經離子導電彈性體19柯力傳感：傳感器領域的平臺型企業。根據公司財報，公司從2011年至今，連

37、續 14 年保持力學傳感器國內市場占有率第一，不斷強化國家級制造業單項冠軍的“護城河。公司擁有傳感器產業最完善的技術、制造、業務、采購共性平臺，且公司逐步引進不同物理量的先進技術。根據公司官網，目前公司產品涵蓋機器人傳感器、力傳感器、光學傳感器、電量及流量傳感器、氣體傳感器、慣性傳感器、壓力傳感器等。根據公司公告，目前公司的六維力傳感器已經給華為以及國內多家客戶測試，看好公司在機器人領域的多重受益。圖：柯力傳感多維力傳感器產品2.3 重點公司柯力傳感：平臺型傳感器龍頭，六維力拓展提速0%20%40%60%80%05101520152016201720182019202020212022附件及其

38、他三方服務儀表系統集成產品應變式傳感器應變式傳感器收入占比圖：柯力傳感近年收入結構及應變傳感器占比（億元，%）圖：柯力六軸傳感器產品KL6D-B75-B系列KL6F-C96系列20安培龍：公司主營業務是熱敏電阻及溫度傳感器、氧傳感器、壓力傳感器產品，六維力傳感器進展順利。在熱敏及壓阻傳感器市場，公司與主要客戶美的合作緊密，且正在加速與其他品牌合作，國際領域已與TTI、雀巢等公司合作；壓力傳感器將是公司收入重要的增長點。產品布局包括成熟產品線溫度傳感器和熱敏電阻，戰略產品線陶瓷電容式壓力傳感器及儲備產品線MEMS壓力傳感器、氧傳感器、氮氧傳感器、硅微熔壓力傳感器等。根據公司官網，2024年公司先

39、后發布了一種低應力六維力傳感器及其制備方法、一種基于玻璃微熔工藝的六維力傳感器及其制備方法等發明專利，為六維力傳感器的性能提升和可靠性保障提供了有力支持。圖：安培龍力矩傳感器 Force022.3 重點公司安培龍：主營溫度壓力傳感器，六維力進展順利0510201820192020202120222023熱敏電阻及壓力傳感器壓力傳感器氧傳感器及其他其他圖：安培龍近年收入結構（億元）圖：安培龍汽車進氣歧管溫壓一體傳感器0%20%40%2018201920202021202220232024Q1-3毛利率凈利率圖：安培龍近年毛利率及凈利率21漢威科技：公司依托子公司能斯達機器人布局觸覺傳感器產品。根

40、據能斯達官方公眾號，蘇州能斯達在機器人的關鍵部位集成柔性微納觸覺傳感器，能斯達目前推出兩款電子皮膚觸覺模塊PPT100FPT200，能夠與機器人高度融合，可以模擬人類的觸覺感知能力，實現法向力、剪切力、溫度等多模態工作場景。根據能斯達官網，能斯達目前已形成了自主知識產權的多品種、多量程的柔性微納力學量傳感器（壓力、壓電、應變）及陣列的核心設計能力、敏感材料及導電墨水合成制備能力、大面積印刷電子批量制造能力等核心能力，解決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，在柔性傳感器產業化方面具有國際領先水平。圖：能斯達布局的柔性傳感器產品2.3 重點公司漢威科技：電子皮膚發展提速

41、，技術能力領先圖：能斯達推出的電子皮膚觸覺模塊PPT100及FPT200圖：機器人靈巧手壓力觸覺檢測系統22福萊新材：公司主業是功能性涂布膠膜材料，重點發展柔性傳感器。根據公司官方微信公眾號，2025年2月，公司舉辦了柔性傳感新技術新產品推介暨投資者交流會，首次詳細披露了公司柔性傳感項目的研發詳情和進展。福萊新材在做的柔性傳感器均可定制化。譬如，陣列式壓力傳感器的最小傳感點面積可做到零點幾平方毫米，線性度高，性能在業內處于較高水平。圖：機器人觸覺與電子皮膚2.3 重點公司福萊新材：發力柔性傳感器，新產品成功發布圖：福萊新材柔性傳感器與電子皮膚樣品展示23目錄慣性傳感器：機器人運控及導航的基礎四

42、24慣性傳感器：對內的傳感器，是機器人運控及導航的基礎。按被測物理量劃分，可分為加速度傳感器（加速計）和角速度傳感器（陀螺儀）。將加速度計與陀螺儀整合，可以得到慣性測量單元（IMU）。IMU用于測量物體三軸的角速度與加速度，一般包含三個單軸加速度計和三個單軸陀螺儀，部分還配有磁力計。人形機器人領域：IMU能測量機器人的加速度與角速度，助力跟蹤機器人姿勢和運動狀態；通過提供并分析實時運動數據，實現對機器人運動軌跡和速度的精確控制；還能檢測機器人的偏移與傾斜，實時進行姿態穩定和調整。圖：ST的IMU結構圖4.1 慣性傳感器：機器人運控及導航的基礎圖：陀螺儀的主要性能及等級劃分圖：IMU的構成類別戰

43、略級導航級戰術級消費級應用領域航天，航海航空，長航時無人系統高端工業（測繪、資源勘探）、車輛和飛行體消費電子零偏穩定性（/h）0.010.01-0.150.15-1515標度因數精度（ppm）11-100100-10001000角度隨機游走（/h）0.010.01-0.050.05-0.50.5陀螺儀技術機電、激光、光纖陀激光、光纖、動力調諧、MEMS激光、光纖、動力調諧、MEMSMEMS代表廠商HoneywellHoneywell、Northrop、Grumman、Emcore、芯動聯科Honeywell、Sensonor、ADI、Silicon Sensing、Emcore、芯動聯科Hon

44、eywell、Sensonor、ADI、Silicon Sensing254.1 慣性傳感器：機器人運控及導航的基礎 MEMS慣性傳感器市場空間。根據Yole，2021年MEMS慣性傳感器市場空間約為35億美元。2021年MEMS陀螺儀和MEMS加速度計市場規模達到15.93億美元，占全球MEMS慣性傳感器總市場規模45.4%。根據芯動聯科招股書，中國慣性傳感器市場空間2021年達136億元，預計仍將以穩健速度增長。MEMS慣性傳感器下游領域：MEMS慣性傳感器下游領域廣泛，包括工業通信、高可靠領域、汽車電子、消費電子、醫療健康等多領域。圖：MEMS慣性傳感器下游應用領域圖：中國慣性傳感器市場

45、規模及增速（億元，%）圖：MEMS慣性傳感器市場空間及分布（億美元，%）0102030405020192020202120222023 2024E 2025E加速度計陀螺儀磁力計慣性傳感組合10%20%30%02040608010012014016020172018201920202021中國市場規模（億元）yoy領域應用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、結構健康監測、振動監測等高可靠衛星姿態控制、航姿備份系統等汽車電子安全氣囊、車身穩定系統、TPMS 胎壓傳感器、GPS 輔助導航、自動駕駛高

46、精定位等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264.1 慣性傳感器：機器人運控及導航的基礎 高性能MEMS慣性傳感器。1）市場空間：根據Yole，2021年高性能MEMS慣性傳感器市場空間約為7.1億美元，占慣性傳感器比例為20.2%。2）競爭格局：根據芯動聯科招股書，全球高性能MEMS慣性傳感器份額集中在霍尼韋爾、ADI、Northrop Grumman/Litef 等巨頭手中，市占率CR3超過50%。2021年芯動聯科高性能MEMS傳感器收入約為1.66億元，

47、有一定市占率，但與國際巨頭仍有一定差距。圖：2021年全球高性能MEMS慣性傳感器格局圖：MEMS慣性傳感器按等級分布34%13%8%45%HoneywellADINorthropGrumman/Litef其他20.20%79.80%高性能MEMS傳感器其他MEMS傳感器27 高性能MEMS慣性傳感器的三大應用領域按功能劃分。1）慣性導航：核心器件是陀螺儀和加計。每套慣性系統包含三軸陀螺儀和三軸加速度計，分別測量三個自由度的角速率和線加速度。慣性導航不借助外源信息，也不向外發送任何信號，可免受外界干擾影響。除獨立使用外，慣性導航還可以與衛星導航結合使用，形成組合導航系統。2）慣性測量：利用陀螺

48、儀、加速度計等慣性敏感元件和電子計算機測量載體相對于地面運動的角速率和加速度，以確定載體的位置和地球重力場參數的組合系統。目前已被應用于石油測斜、城市測繪、地質監測、尋北儀表等領域。3）慣性穩控：通過連續監測系統姿態與位置變化，利用伺服機構動態調整系統姿態，使被穩定對象與設定目標保持相對穩定。圖：MEMS慣性傳感器應用領域按功能劃分4.1 慣性傳感器：機器人運控及導航的基礎圖：以船舶為例的六自由度運動及坐標284.1 慣性傳感器：機器人運控及導航的基礎 可比公司主要是海外頭部企業。目前國外從事高性能 MEMS 慣性傳感器業務的代表企業主要為 Honeywell、ADI、Sensonor、Sil

49、icon Sensing、Colibrys等。Honeywell、ADI 等國外巨頭整合了芯片設計、晶圓制造、封裝和測試整個產業鏈，其MEMS產品體系相對豐富。Sensonor、Silicon Sensing除開發MEMS慣性器件外，還進行相關模組、系統產品的生產。圖：MEMS慣性傳感器主要玩家公司名稱主要產品主要應用領域市場地位Honeywell航空航天產品和服務等通信、工業設備、船舶及潛航器、石油和天然氣、機器人、地圖測繪、穩定平臺、交通運輸、無人機和地面無人車輛等目前MEMS陀螺儀研制開發領域代表世界最高水平公司之一ADI數據轉換器、放大器和線性產品、射頻芯片、電源管理產品、基于 MEM

50、S技術的傳感器、其他類型傳感器以及信號處理產品工業、汽車、通信和消費電子市場等高性能模擬、混合信號和數字信號處理集成電路設計、制造和營銷方面世界領先SensonorMEMS陀螺儀傳感器、加計、慣性傳感器模塊工業、航空航天、汽車及船舶航海等高精度傳感器應用在開發和制造抗振動、抗沖擊和惡劣環境適用的高性能傳感器領域擁有多年經驗Silicon Sensing陀螺儀和慣性系統航空、平臺穩定、測繪、石油勘探、工業機器人、慣性導航、船舶、自動駕駛等提供可靠、高質量陀螺儀和慣性系統產品的供應商。被SAFRANS收購。Colibrys慣性傳感器、高溫加計、震動感應器、地震傳感器航空和安全關鍵應用等領域全球領先

51、MEMS技術加速度傳感器供應商之一美泰科技MEMS 慣性器件與系統、MEMS 慣性傳感器、汽車傳感器、壓力傳感器、射頻 MEMS 器件等航空航天、智能駕駛、智慧城市、物聯網和 5G 通信等是國內較知名MEMS企業芯動聯科MEMS 陀螺儀和加速度計終端產品應用于高端工業、無人系統高可靠等領域高性能MEMS慣性傳感器核心性能指標達到國際先進水平圖：芯動聯科主要的競爭對手產品及技術路線布局公司產品類別技術路線性能等級加速度計陀螺儀慣性單元慣導系統硅基MEMS激光光纖工業級戰術級導航級戰略級HoneywellADISensonorSilicon SensingSAFRAN美泰科技芯動聯科29 芯動聯科

52、：主要產品為高性能MEMS慣性傳感器，主要包括MEMS陀螺儀、加速度計、慣性測量單元等。公司長期致力于自主研發高性能 MEMS 慣性傳感器，經過多年的探索和發展，公司高性能MEMS慣性傳感器的核心性能指標達到國際先進水平。主營產品端，MEMS陀螺儀收入占比持續超過70%，近年MEMS加速度計也保持較高收入增長。公司產品下游應用領域逐步拓寬，在高端工業、慣性系統、無人系統等領域不斷深耕。產品長期保持高毛利率。根據公司24年三季報，2024Q1-3公司實現收入2.7億元，同比增長 41.2%；24Q1-3公司歸母凈利潤為1.38億元，同比增長42.4%。毛利率端，公司MEMS陀螺儀與MEMS加計核

53、心參數指標達到了國際先進水平，議價能力較強，長期保持較高的毛利率水平。近年公司主營產品毛利率有所波動，主要系售價、原材料價格等的影響。圖：公司近年收入結構（%）4.2 重點公司芯動聯科：深耕MEMS陀螺儀加計，應用領域不斷拓展圖：公司近年主要產品收入及增速（億元，%）0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%20192020202120222023 2024H1技術服務慣性測量單元MEMS加速度計MEMS陀螺儀-40%-20%0%20%40%60%00.511.522.53201920202021202220232024H1MEMS陀螺儀收入（億元）MEMS加速度計收入

54、（億元）陀螺儀yoy加計yoy60%65%70%75%80%85%90%95%20192020202120222023 2024H1MEMS陀螺儀MEMS加速度計圖：公司近年主要產品毛利率30華依科技：公司主營動力總成測試設備及服務，慣導業務開始有較快進展。公司近年加大對高精度慣導研發力度，實現車規級慣導技術的產品化。高精度慣導產品不依賴外部信號，逐漸成為L3及以上智能駕駛車輛的重要定位系統，在汽車智能駕駛應用領域尚處于起步階段，具有廣闊的成長空間。根據公司財報，2023年公司智能駕駛業務收入已經突破1000萬元，預計未來公司的慣導產品，在智能駕駛和機器人領域將顯著受益。25M2發布機器人新產

55、品ARU8010。根據公司官網，華依科技集團旗下全資子公司華依智造推出自主研發的ARU8010姿態參考傳感器，在國內某頭部人形機器人制造商的競標中脫穎而出，成為其新一代人形機器人的IMU供應商。圖：華依科技慣導產品4.2 重點公司華依科技：IMU在智駕與人形機器人領域進展較快-1012342017201920212023收入（億元）歸母凈利潤（億元）圖：華依科技近年收入及歸母凈利潤（億元）圖：華依科技ARU8010人形機器人專用姿態傳感器31目錄投資建議與風險提示五32目前人形機器人的發展提速，國內外廠商開展了軍備競賽，傳感器作為人形機器人必不可少的部件，有望需求迎來較快增長，且技術路線有望持

56、續迭代，國內技術實力較強的企業有望迎來快速發展。人形機器人的傳感器，包括視覺、聽覺、力覺及觸覺、慣性傳感器等。1）視覺傳感器：受益標的包括深耕3D視覺傳感器的奧比中光，以及機器視覺領域領先的凌云光、奧普特等。2）聽覺傳感器：受益標的包括國內麥克風領域領先的敏芯股份等。3）力/力矩傳感器：受益標的包括平臺型傳感器龍頭柯力傳感、六維力傳感器有進展的安培龍、東華測試、凌云股份等。4）觸覺傳感器：作為應用廣泛且難度較大的環節，相關企業尚處于研發階段，受益標的包括漢威科技、福萊新材、日盈電子等。5）慣性傳感器：用途及產品形態相對成熟，建議關注具備陀螺儀芯片設計能力的龍頭芯動聯科，受益標的包括發布機器人I

57、MU新產品的華依科技等。資料來源：華西證券研究所5.1 投資建議331）人形機器人開拓及應用端進展不及預期的風險。目前人形機器人行業剛剛起步，國內外主流玩家紛紛布局。但是目前在應用端仍在在摸索階段，量產及下游的具體需求尚存在不確定性。若未來的量產進度偏慢，以及下游應用和需求相對較慢，對產業內企業會造成影響。2）傳感器技術難度較大，技術路線多變，國內企業進展及降本不及預期的風險。人形機器人需要使用多種傳感器，如六維力、電子皮膚、3D視覺等，細分產品難度較大，且新的技術路線仍然在演變。國內企業在布局新技術，若未來技術提升進展偏慢，進入國內及海外大客戶仍存在一定不確定性。細分產品的價格相對較貴，若未

58、來降本的節奏偏慢，也會對相關企業產生影響。3）行業競爭加劇的風險。目前很多企業都在布局人形機器人領域，不乏很多跨界跨行業的公司。未來若細分環節技術突破較快，或將引發競爭加劇的風險，影響行業內整體的盈利水平。5.2 風險提示華西證券研究所：華西證券研究所：地址：北京市西城區太平橋大街豐匯園11號豐匯時代大廈南座5層公司評級標準公司評級標準投資評級投資評級說明說明以報告發布日后的6個月內公司股價相對上證指數的漲跌幅為基準。買入分析師預測在此期間股價相對強于上證指數達到或超過15%增持分析師預測在此期間股價相對強于上證指數在5%15%之間中性分析師預測在此期間股價相對上證指數在-5%5%之間減持分析

59、師預測在此期間股價相對弱于上證指數5%15%之間賣出分析師預測在此期間股價相對弱于上證指數達到或超過15%行業評級標準行業評級標準以報告發布日后的6個月內行業指數的漲跌幅為基準。推薦分析師預測在此期間行業指數相對強于上證指數達到或超過10%中性分析師預測在此期間行業指數相對上證指數在-10%10%之間回避分析師預測在此期間行業指數相對弱于上證指數達到或超過10%分析師承諾分析師承諾作者具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格或相當的專業勝任能力，保證報告所采用的數據均來自合規渠道，分析邏輯基于作者的職業理解，通過合理判斷并得出結論，力求客觀、公正，結論不受任何第三方的授意、影響，特此聲明。

60、評級說明評級說明34免責聲明免責聲明華西證券股份有限公司（以下簡稱“本公司”）具備證券投資咨詢業務資格。本公司不會因接收人收到或者經由其他渠道轉發收到本報告而直接視其為本公司客戶。本報告基于本公司研究所及其研究人員認為的已經公開的資料或者研究人員的實地調研資料，但本公司對該等信息的準確性、完整性或可靠性不作任何保證。本報告所載資料、意見以及推測僅于本報告發布當日的判斷，且這種判斷受到研究方法、研究依據等多方面的制約。在不同時期，本公司可發出與本報告所載資料、意見及預測不一致的報告。本公司不保證本報告所含信息始終保持在最新狀態。同時，本公司對本報告所含信息可在不發出通知的情形下做出修改，投資者需

61、自行關注相應更新或修改。在任何情況下，本報告僅提供給簽約客戶參考使用，任何信息或所表述的意見絕不構成對任何人的投資建議。市場有風險，投資需謹慎。投資者不應將本報告視為做出投資決策的惟一參考因素，亦不應認為本報告可以取代自己的判斷。在任何情況下，本報告均未考慮到個別客戶的特殊投資目標、財務狀況或需求，不能作為客戶進行客戶買賣、認購證券或者其他金融工具的保證或邀請。在任何情況下，本公司、本公司員工或者其他關聯方均不承諾投資者一定獲利，不與投資者分享投資收益，也不對任何人因使用本報告而導致的任何可能損失負有任何責任。投資者因使用本公司研究報告做出的任何投資決策均是獨立行為，與本公司、本公司員工及其他

62、關聯方無關。本公司建立起信息隔離墻制度、跨墻制度來規范管理跨部門、跨關聯機構之間的信息流動。務請投資者注意，在法律許可的前提下，本公司及其所屬關聯機構可能會持有報告中提到的公司所發行的證券或期權并進行證券或期權交易，也可能為這些公司提供或者爭取提供投資銀行、財務顧問或者金融產品等相關服務。在法律許可的前提下，本公司的董事、高級職員或員工可能擔任本報告所提到的公司的董事。所有報告版權均歸本公司所有。未經本公司事先書面授權，任何機構或個人不得以任何形式復制、轉發或公開傳播本報告的全部或部分內容，如需引用、刊發或轉載本報告，需注明出處為華西證券研究所，且不得對本報告進行任何有悖原意的引用、刪節和修改。35