《電子行業人形機器人系列專題(一):感知系統多傳感融合構建具身智能信息端口-250313(40頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《電子行業人形機器人系列專題(一):感知系統多傳感融合構建具身智能信息端口-250313(40頁).pdf(40頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、人形機器人系列專題(一)人形機器人系列專題(一)感知系統:多傳感融合構建具身智能信息端口感知系統:多傳感融合構建具身智能信息端口證券研究報告20252025年年3 3月月1313日日陳福棟 投資咨詢資格編號:S1060524100001徐勇投資咨詢資格編號:S1060519090004證券分析師證券分析師請務必閱讀正文后免責條款請務必閱讀正文后免責條款電子行業電子行業 強于大市(維持)強于大市(維持)投資要點投資要點1 1人形機器人潛力巨大人形機器人潛力巨大,智能感知是核心子系統之一智能感知是核心子系統之一。人形機器人目前尚處于產業早期階段,由于其擬人屬性,未來有望深刻變革人類生產生活方式,市
2、場潛力巨大。感知層是人形機器人核心子系統之一,人形機器人通過視覺、力覺、觸覺等多傳感融合協調完成對環境的感知和各種類人精細操作,成本占比約15%,地位舉足輕重。視覺:人形機器人最主要的環境信息輸入口視覺:人形機器人最主要的環境信息輸入口。3D視覺負責周圍環境的實時建模,技術路線包括雙目/多目視覺、結構光、ToF等,人形機器人廠商根據自身軟件處理能力選擇純視覺或多傳感融合解決方案,激光雷達可直接測量深度信息,實現點云成像,大部分人形機器人廠商均搭載激光雷達,但人形機器人領導者特斯拉仍采用純視覺解決方案。國內奧比中光專注3D視覺解決方案,構建了較為完整的3D視覺技術體系,稀缺性明顯,競爭力強。力覺
3、:力傳感力覺:力傳感+慣性傳感助力完成精細動作慣性傳感助力完成精細動作。力/力矩傳感負責感知并反饋多維力信息,是人形機器人完成類人精細操作的核心傳感器。六維力傳感可同時感知三維度的力信息和三維度的力矩信息,是維度最高的力傳感器,價值量高,目前主要用于人形機器人手部力控和腳部力控,國內宇立儀器、坤維科技、藍點觸控擁有一定市場份額,上市公司中柯力傳感、昊志機電均有布局。慣性傳感負責維持人形機器人軀體平衡以及導航定位等,MEMS IMU體積小、質量低,是人形機器人慣導的最佳選擇,該領域芯動聯科具有較強競爭力。觸覺:類人交互之必備觸覺:類人交互之必備,電子皮膚有望大放異彩電子皮膚有望大放異彩。觸覺傳感
4、主要負責感知環境、物體的多維物理量,如材質、紋理等,且在視覺受限的情況下,觸覺也負責人形機器人與環境的交互,目前主要應用于靈巧手。電子皮膚是一種仿生柔性觸覺傳感系統,可附著于人形機器人表面,是賦予機器人類人感知的重要一環。目前電子皮膚行業尚處于早期階段,市場容量小,技術門檻高,整體看Novasentis、Tekscan、JDl等海外公司呈引領之勢,國內上市公司中,漢威科技、福萊新材等有所布局。投資建議:投資建議:感知系統是人形機器人核心子系統之一,視覺、力覺、慣性、觸覺等多種傳感器融合協作,為人形機器人與環境交互提供實時信息來源和反饋。3D視覺、六維力/力矩傳感、MEMS IMU、電子皮膚等是
5、人形機器人感知系統的核心價值量所在,隨著人形機器人逐漸落地,上述多種傳感器將迎來巨大的增量市場,前景可觀。推薦芯動聯科,建議關注奧比中光、柯力傳感、漢威科技、福萊新材、奧普特。風險提示:風險提示:(1)技術產品開發不及預期的風險。(2)下游落地不及預期的風險。(3)國內傳感器行業進展不及預期的風險。目錄目錄C CO N T E N T SO N T E N T S2 2二、二、3D3D視覺:人形機器人最主要的環境信息輸入口視覺:人形機器人最主要的環境信息輸入口一、人形機器人潛力巨大,感知層是核心子系統之一一、人形機器人潛力巨大,感知層是核心子系統之一三、力覺三、力覺:力傳感:力傳感+慣性傳感助
6、力完成精細動作慣性傳感助力完成精細動作四、觸覺:類人交互之必備,電子皮膚有望大放異彩四、觸覺:類人交互之必備,電子皮膚有望大放異彩五、重點關注五、重點關注3D3D視覺視覺+六維力傳感六維力傳感+MEMS IMU+MEMS IMU+電子皮膚電子皮膚六、投資建議與風險提示六、投資建議與風險提示1.1 1.1 人形機器人有望成為爆款產品,市場潛力可觀人形機器人有望成為爆款產品,市場潛力可觀數據來源:GGII,平安證券研究所3 3 人形機器人目前尚處于行業發展的早期階段,尚未實現大規模應用,但鑒于其擬人化的獨特屬性,有望深刻變革人類生產生活方式,未來市場潛力可觀。人形機器人市場在未來幾年有望逐漸落地人
7、形機器人市場在未來幾年有望逐漸落地,并持續高速增長并持續高速增長。根據GGII測算,2025年,全球人形機器人銷量預計約2.6萬臺,到2030年預計將達到60.6萬臺,期間CAGR約87.6%,對應市場規模(銷售金額)CAGR約56.1%;國內市場,2025年銷量預計約0.9萬臺,2030年預計將達到27.1萬臺,期間CAGR約99.4%,對應市場規模CAGR約61.7%。中國人形機器人市場規模中國人形機器人市場規模全球人形機器人市場規模全球人形機器人市場規模0.05.010.015.020.025.030.035.040.045.00.050.0100.0150.0200.0250.0300
8、.0350.0400.02025E2026E2027E2028E2029E2030E銷量(萬臺)銷售金額(億元)單價(萬元/臺)0.01.02.03.04.05.06.07.00.020.040.060.080.0100.0120.0140.0160.02025E2026E2027E2028E2029E2030E銷量(萬臺)銷售金額(億美元)單價(萬美元/臺)1.2 1.2 感知層是人形機器人與外界交互的信息端口,成本占比感知層是人形機器人與外界交互的信息端口,成本占比15%15%數據來源:TrendForce,平安證券研究所4 4 感知層是人形機器人必不可少的核心子系統之一感知層是人形機器人
9、必不可少的核心子系統之一,是人形機器人與外界交互的信息入口是人形機器人與外界交互的信息入口。人形機器人子系統包括:感知層、運動層、心智層和動力層,感知是控制和執行的前提,是人形機器人完成各種類人行為的信息入口,人形機器人通過各類傳感器模組/系統實現對環境的感知,并為控制和執行提供實時反饋。感知層是人形機器人重要的成本項,根據TrendForce數據,人形機器人成本構成中,感知層成本占比15%,地位舉足輕重。人形機器人關鍵零部件構成圖人形機器人關鍵零部件構成圖運動層心智層感知層動力層人形機器人關鍵零組件成本占比人形機器人關鍵零組件成本占比(%)5 5人形機器人主要傳感器介紹人形機器人主要傳感器介
10、紹數據來源:GGII,平安證券研究所1.3 1.3 視覺視覺&力覺力覺&觸覺等多模融合,構成完整的人形機器人感知系統觸覺等多模融合,構成完整的人形機器人感知系統 仿照人類仿照人類,人形機器人感知系統主要由視覺人形機器人感知系統主要由視覺、力覺力覺、觸覺觸覺、聽覺等組成聽覺等組成。視覺是人形機器人與環境交互的核心,主要負責3D環境的實時感知和建模;力覺測量并反饋精密的力信息,是機器人完成精細操作的核心傳感器,慣性傳感則負責維持機器人軀體平衡并與視覺搭配共同完成機器人定位導航;觸覺主要是感知環境、物體的多維物理量,如材質、紋理等,且在視覺受限的情況下,觸覺也負責與環境的交互。以上多種傳感器相互協調
11、融合,共同構成人形機器人完整的感知系統。類別類別基本介紹基本介紹特點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,根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,結合多模態感知能力和AI算法,以實現環境感知、目標追蹤、導航規劃、人機交互等功能。力傳感器人形機器人力傳感主要是力矩傳感,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化為精確電信號的一種傳感器。力傳感主要作用為感知并度量力,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,是力傳感領域的高價
12、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(IMU),人形機器人位移姿態和穩定性控制主要依賴于MEMS IMU。通過采集角速度和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堆積。同時,它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,空間分辨率可達到毫米級,接近人類的皮膚,輔以柔性,也被稱為“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、震動、材質、軟硬等特性的檢測,是人形機器人實現類人觸覺的關鍵。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
13、,用于接收和識別聲音信號,進而實現語音識別、語音合成、聲源定位等功能。6 6數據來源:前瞻產業研究院,平安證券研究所中國智能傳感器行業國家支持政策匯總(部分)中國智能傳感器行業國家支持政策匯總(部分)1.4 1.4 智能傳感器獲國家政策大力支持智能傳感器獲國家政策大力支持 傳感器作為環境、設備與人交互的信息輸入端口,是物聯網、智能交互的核心元器件。近年來,國務院、發改委、工信部等部門頻繁出臺多項政策,大力支持各類智能傳感器的發展。時間時間發布部門發布部門政策名稱政策名稱政策要點政策要點2024年2月交通運輸部關于做好平安百年品質工程創建示范推動交通運輸基礎設施建設高質量發展的指導意見探索推動智
14、能感知傳感器等檢測設備和工程同步裝配試用,提高交通運輸基礎設施安全防護監測數據可先行、準確性。2023年10月工信部人形機器人創新發展指導意見聚焦人形機器人專用傳感器,突破視、聽、力等高精度傳感關鍵技術,提升環境綜合感知能力。2023年8月工信部等五部門元宇宙產業創新發展三年行動計劃(2023-2025年)加強關鍵技術集成創新,突破高端電子元器件、加快圖形計算芯片、高端傳感器、聲學元器件、光學顯示器件等基礎硬件的研發創新。2022年1月國務院計量發展規劃(2021-2035)加快量子傳感器、太赫茲傳感器、高端圖像傳感器、高速光電傳感器等傳感器的研制和應用。2021年12月工信部、國家發改委“十
15、四五”機器人產業發展規劃研制三維視覺傳感器、六維力傳感器和關節力矩傳感器等力覺傳感器、大視場單線和多線激光雷達、智能聽覺傳感器以及高精度編碼器等產品,滿足機器人智能化發展需求。2021年1月工信部基礎電子元器件產業發展行動計劃(2021-2035年)重點發展小型化、低功耗、集成化、高靈敏度的敏感元件,溫度、氣體、位移、速度、光電、生化等類別的高端傳感器,新型MEMS傳感器和智能傳感器,微型化、智能化的電聲器件。2019年8月發改委產業結構調整指導目錄(2019年本)鼓勵研發具有無線通信功能的低功耗各類智能傳感器,可加密傳感器,核級檢測儀表和傳感器。目錄目錄C CO N T E N T SO N
16、 T E N T S7 7二、二、3D3D視覺:人形機器人最主要的環境信息輸入口視覺:人形機器人最主要的環境信息輸入口一、人形機器人潛力巨大,感知層是核心子系統之一一、人形機器人潛力巨大,感知層是核心子系統之一三、力覺三、力覺:力傳感:力傳感+慣性傳感助力完成精細動作慣性傳感助力完成精細動作四、觸覺:類人交互之必備,電子皮膚有望大放異彩四、觸覺:類人交互之必備,電子皮膚有望大放異彩五、重點關注五、重點關注3D3D視覺視覺+六維力傳感六維力傳感+MEMS IMU+MEMS IMU+電子皮膚電子皮膚六、投資建議與風險提示六、投資建議與風險提示2.1 3D2.1 3D視覺負責三維環境重建,市場潛力可
17、觀視覺負責三維環境重建,市場潛力可觀數據來源:GGII,奧比中光招股說明書,平安證券研究所8 8中國機器視覺市場規模及預測(億元)中國機器視覺市場規模及預測(億元)3 3D D視覺是人形機器人感知系統的核心組成部分視覺是人形機器人感知系統的核心組成部分,負責對周圍環境的三維實時建模負責對周圍環境的三維實時建模,是人形機器人與外接交互的主要信息入口是人形機器人與外接交互的主要信息入口。3D視覺傳感器是一套精密的三維光學測量系統,以奧比中光Astra為例,其結構組成包括激光投影模組、光學成像模組、深度引擎芯片以及其他電子器件、結構件等,共同構成系統級產品。國內國內3 3D D視覺市場規??焖僭鲩L視
18、覺市場規??焖僭鲩L。根據GGII數據,2016-2028年,中國機器視覺市場規模預計從46.87億元增長到395.29億元,期間CAGR約19.4%,其中,3D視覺市場規模預計將從1.15億元增長到79.98億元,期間CAGR約42.4%,遠高于機器視覺整體增速。010020030040050020162017201820192020202120222023 2024E 2028F2D視覺3D視覺奧比中光奧比中光AstraAstra系列系列3D3D視覺傳感器內部構造視覺傳感器內部構造|感知元件感知元件RGBRGB-D D相機相機|感知元件感知元件激光雷達激光雷達智元遠征智元遠征A1A1通用型具
19、身智能機器人通用型具身智能機器人2.2 3D2.2 3D視覺解決方案視覺解決方案|雙目、結構光、雙目、結構光、ToFToF數據來源:新機器視覺公眾號,3D視覺工坊公眾號,平安證券研究所9 9雙目視覺技術原理圖雙目視覺技術原理圖 3D視覺解決方案按技術路線劃分包括雙目/多目視覺、結構光、飛行時間(ToF)等。雙目/多目視覺技術是基于視差原理,利用多幅圖像的像差獲取物體的三維幾何信息;結構光技術是通過投射器將主動結構信息投射到被測物體表面,并通過單個或多個相機拍攝被測表面得到結構光圖像,最后基于三角測量原理經過圖像三維解析計算實現三維重建;ToF是通過測量信號在發射器和接收器間的時間差計算距離,進
20、而還原深度信息,具體又分為dTOF和iToF。結構光技術原理圖結構光技術原理圖飛行時間法技術原理圖飛行時間法技術原理圖2.2 3D2.2 3D視覺解決方案視覺解決方案|激光雷達激光雷達數據來源:平安證券研究所1010激光雷達技術路線分類情況激光雷達技術路線分類情況 激光雷達可直接測量環境的深度信息,通常通過掃描形成點云進而實現三維重建,因此對軟件處理能力要求較低,是3D視覺解決方案的重要組成部分,受到人形機器人、智能汽車等廠商的廣泛關注。按照掃描方式劃分,激光雷達可分為機械式、混合固態和全固態式,目前,混合固態式在成本和性能方面較為均衡,是主流技術方案。激光雷達測距原理光源光束操控探測ToFF
21、MCW波長905nm1550nm激光發射器EELVCSEL光纖掃描Flash機械式OPA混合固態MEMS轉鏡棱鏡探測方法二極管直接式相干式PDAPDSAPD2.2 3D2.2 3D視覺解決方案視覺解決方案|毫米波雷達毫米波雷達+超聲波雷達超聲波雷達數據來源:GGII,平安證券研究所1111四種四種3D3D視覺傳感器性能對比視覺傳感器性能對比 3D視覺傳感器還包括毫米波雷達、超聲波雷達、攝像頭等,各具優劣勢:毫米波雷達探測距離長,受環境影響小,但精度差,成像困難;攝像頭能采集顏色紋理信息,但易受環境可見度影響;超聲波雷達技術成熟,成本低,但探測距離較短。多傳感融合、感知冗余是3D視覺解決方案的重
22、要發展方向,如激光雷達探測的深度信息與攝像頭采集的圖像信息進行融合。毫米波雷達毫米波雷達攝像頭攝像頭激光雷達激光雷達超聲波雷達超聲波雷達探測模式主動被動主動主動感知距離200米幾十米200米一般2m精度縱向精度高,橫向精度低可實現測距,但精度較低高精度高精度行人/物體識別難以識別通過AI算法識別,但難以識別非標準障礙物3D建模,易識別可識別惡劣天氣不受影響易受影響易受影響不受影響溫度穩定性高高高低運行速度測量能力強弱強一般算法技術成熟度較高高一般高成本較高一般高低2.2 3D2.2 3D視覺解決方案視覺解決方案|多傳感融合多傳感融合 人形機器人3D視覺解決方案通常是多個相機或攝像頭搭配激光雷達
23、共同使用,但也有部分廠商憑借其強大的軟件處理能力,專注純視覺解決方案。Tesla是人形機器人領域的領導者,其未采用可直接采集深度信息的激光雷達和深度相機,仍采用純視覺解決方案,其他大部分人形機器人廠商對激光雷達或深度相機較為青睞。數據來源:各公司官網,焉知人形機器人,平安證券研究所1212當前人形機器人搭載視覺解決方案情況當前人形機器人搭載視覺解決方案情況公司公司型號型號視覺解決方案視覺解決方案激光/毫米波/超聲波相機攝像頭國外TeslaOptimusAutopilot攝像頭Boston DynamicsAtlasTOF深度相機RGB攝像頭Agility RoboticsDigit激光雷達深度
24、相機EngineerdArtsAmeca GEN2雙目攝像頭國內宇樹科技G13D激光雷達深度相機H13D激光雷達深度相機優必選Walker X腰部4*超聲波雷達RGBD相機+四目相機Walker S1RGBD相機+雙目相機智元遠征A2激光雷達RGBD相機+魚眼相機開普勒先行者K2RGBD攝像頭+魚眼攝像頭傅利葉智能GR-1RGB攝像頭*6普渡PUDU D9RGBD相機+魚眼相機2.3 3D2.3 3D視覺產業格局視覺產業格局|海外巨頭具有先發優勢,國內廠商已取得一定突破海外巨頭具有先發優勢,國內廠商已取得一定突破數據來源:奧比中光招股書,平安證券研究所13133D3D視覺行業參與者情況視覺行業
25、參與者情況公司公司3D視覺業務概況視覺業務概況市場地位市場地位蘋果基于結構光和dToF的3D視覺傳感器技術并應用于自身的終端產品。全球最大的內置3D視覺傳感器的移動產品制造商,在手機、平板以及VR、AR領域基于3D視覺感知技術的布局一直處于領先地位。英特爾推出了基于結構光、iToF、雙目視覺等技術的數款Realsense系列3D視覺傳感器,應用于機器人、物聯網等領域。世界領先的消費級雙目3D視覺傳感器制造商。索尼2015年通過收購Soft Kinetic公司及其iToF技術,自研iToF、dToF感光芯片并開放銷售,同時為蘋果等公司的dToF技術提供相關設計和制造服務。世界上最大的感光芯片供應
26、商之一,由于技術及生產工藝等受到廣泛信賴,其產品被蘋果等大型企業廣泛使用。英飛凌與PMD公司合作開發iToF感光芯片及3D視覺傳感器,產品在手機、掃地機器人等領域落地。專注于低端iToF感光芯片及視覺傳感器的開發與應用,歷史悠久。在切入某些對低端3D視覺傳感器有需求的領域處于領先地位。奧比中光國內率先開展3D視覺感知技術系統性研發,自主研發一系列深度引擎數字芯片及專用感光模擬芯片并實現3D視覺傳感器產業化應用。全球少數幾家全面布局主流3D視覺感知技術的公司之一。華捷艾米聚焦于AI終端技術的實現,包括3D攝像頭、核心算法、自研芯片,與百度的AI技術高度集成整合,深度合作。在人臉識別領域已有較多場
27、景應用案例。美國CSI公司主打產品是VIC-3D系列非接觸式變形測量系統,廣泛應用于機械、汽車、微機電、航空航天、生物工程等行業。DIC數字圖像相關測量技術全球領先。瑞典??丝邓挂匀鴺藱z測儀為核心產品,2016年并購AICON公司完善了三維光學檢測方案,包括管路檢測和三維掃描儀。三坐標測量儀領域處于全球領導地位。消費級應用領域,蘋果、英特爾、索尼、英飛凌等巨頭在3D視覺領域已有技術和產品,具有一定的先發優勢,相對較為領先;工業級領域,德國GOM公司、美國CSI公司以及瑞典??丝邓咕哂休^強競爭力。國內市場,奧比中光在3D視覺領域長期深耕,構建了完善的3D視覺感知技術體系,在消費級和工業級都有應
28、用,稀缺性明顯,競爭力強。目錄目錄C CO N T E N T SO N T E N T S1 14 4二、二、3D3D視覺:人形機器人最主要的環境信息輸入口視覺:人形機器人最主要的環境信息輸入口一、人形機器人潛力巨大,感知層是核心子系統之一一、人形機器人潛力巨大,感知層是核心子系統之一三、力覺三、力覺:力傳感:力傳感+慣性傳感助力完成精細動作慣性傳感助力完成精細動作四、觸覺:類人交互之必備,電子皮膚有望大放異彩四、觸覺:類人交互之必備,電子皮膚有望大放異彩五、重點關注五、重點關注3D3D視覺視覺+六維力傳感六維力傳感+MEMS IMU+MEMS IMU+電子皮膚電子皮膚六、投資建議與風險提示
29、六、投資建議與風險提示3 3 人形機器人完成類人動作需要力傳感人形機器人完成類人動作需要力傳感+慣性傳感的協作慣性傳感的協作數據來源:優必選官網,宇樹科技官網,平安證券研究所1515優必選優必選Walker XWalker X搭載多個力傳感和慣導傳感搭載多個力傳感和慣導傳感 人形機器人維持軀體平衡穩定并完成各種精準操作需要多種傳感器共同協作人形機器人維持軀體平衡穩定并完成各種精準操作需要多種傳感器共同協作,其中其中,力傳感和慣性傳感力傳感和慣性傳感(IMUIMU)必不可少必不可少。力傳感主要負責人形機器人線性力以及旋轉力矩信息感知,輔助機器人精準的完成指定動作;慣性傳感主要采集運動加速度和角速
30、度,負責人形機器人軀體穩定并提供定位導航等信息。宇樹科技人形機器人動作精準執行示意圖宇樹科技人形機器人動作精準執行示意圖3.1 3.1 六維力傳感六維力傳感|提供最全面的力信息,技術難度最大提供最全面的力信息,技術難度最大數據來源:坤維科技公眾號,GGII,平安證券研究所1616多維力傳感器工作原理圖多維力傳感器工作原理圖 按照測量維度,力傳感器可分為一至六維力傳感器,能測幾個維度,就稱其為幾維力傳感器,通常一維、三維、六維較為常見。六維力傳感提供最全面的力信息六維力傳感提供最全面的力信息,同時技術難度最大同時技術難度最大。六維力傳感器能提供包括X、Y、Z三個方向的力以及Mx、My、Mz三個維
31、度的力矩信息,但其非線性力學特征明顯,需要考慮多通道信號的溫度漂移、蠕變、交叉干擾、數據處理的實時性等問題,再加之六維聯合加載標定的復雜性,技術難度最大。六維力傳感需攻克的核心技術包括:結構設計、標定系統以及解耦與補償算法。六維力傳感器聯合加載標定復雜度情況六維力傳感器聯合加載標定復雜度情況3.2 3.2 六維力傳感六維力傳感|應變片式為主流,多元化方向蓬勃發展應變片式為主流,多元化方向蓬勃發展數據來源:GGII,平安證券研究所1717 應變片式六維力傳感器性能較為均衡應變片式六維力傳感器性能較為均衡,是目前的主流是目前的主流,后續隨著其他技術路線的進步后續隨著其他技術路線的進步,六維力傳感將
32、呈現多元化發展趨勢六維力傳感將呈現多元化發展趨勢。根據傳感元件不同,六維力/力矩傳感器主要分為應變片式、光學式以及壓電/電容式。市場上,六維力傳感主流是應變片式,但隨著壓電、電容、光學等路線研究的不斷深入,有望在各自優勢領域逐漸落地,共同推動六維力傳感往多元化方向發展。應變片式中,硅應變片在穩定性、信噪比、動態特性方面優于金屬應變片,兩者剛度差別不大,成本金屬應變片略優,近年硅應變片工藝成本改進,推動其綜合成本快速降低。不同技術類型六維力不同技術類型六維力/力矩傳感器性能比較力矩傳感器性能比較傳感元件類型傳感元件類型原理及特點原理及特點優點優點缺點缺點代表企業代表企業應變片式通常采用硅應變片或
33、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、成本低頻響特征好生產工藝復雜金屬箔式應變計輸出微弱ATI、宇力儀器、坤維科技、鑫精誠、藍點觸控等光學式通過光纖、光柵反應形變,再轉化成力??煽啃愿邷y量范圍廣抗電磁干擾能力強對測試環境要求高剛性偏弱OnRobot、松果體、華力創等壓電/電容式電容是通過極距變化導致電壓變化,壓電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Robotiq、Robotous、WACOH-TECH、Kistler等不同技術類型六維力不同技術類型六維力/力矩傳感器原理、特點、優劣勢及代表企業
34、力矩傳感器原理、特點、優劣勢及代表企業3.3 3.3 六維力傳感六維力傳感|人形機器人驅動六維力傳感快速增長人形機器人驅動六維力傳感快速增長數據來源:鑫精誠傳感器公眾號,GGII,平安證券研究所1818 人形機器人力傳感最主要的是力矩傳感,頸、肩、肘、膝等關節均需要搭載力矩傳感;臂、腿線性執行器則需要力傳感;六維力傳感通常用于手部力控和腳部力控,助力人形機器人實現復雜的力控操作、行走平衡以及安全控制。人形機器人六維力傳感價值量較高人形機器人六維力傳感價值量較高,市場增長速度較快市場增長速度較快。根據GGII數據,2024-2030年,全球人形機器人力傳感器市場規模預計將從1.79億元增長到32
35、8.06億元,期間CAGR高達138%,其中,六維力/力矩傳感器市場規模預計將從0.85億元增長到138.40億元,期間CAGR134%。0501001502002503003502024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E六維力/力矩傳感器其他力/力矩傳感全球人形機器人力傳感市場規模預測(億元)全球人形機器人力傳感市場規模預測(億元)人形機器人力傳感器應用情況人形機器人力傳感器應用情況3.4 3.4 六維力傳感六維力傳感|國內市場集中度較高,部分國產廠商取得突破國內市場集中度較高,部分國產廠商取得突破數據來源:MIR睿工業,平安證券研究所1919 2023年,中國六
36、維力傳感市場集中度較高,Top10市占率接近70%,其中,國內廠商有三席,分別是宇立儀器、藍點觸控、坤維科技,合計市占率21.7%,其他7家均為外資品牌。國內多家上市公司在六維力傳感領域成果顯著,如:柯力傳感六維力傳感已完成人形機器人手腕、腳腕,工業臂、協作臂末端的產品系列開發,掌握了結構解耦、算法解耦、高速采樣通訊等技術要點,并給多家國內協作機器人、人形機器人客戶送樣;昊志機電六維力傳感產品已應用于按摩機器人,并形成批量銷售。中國六維力傳感廠商市場份額情況中國六維力傳感廠商市場份額情況20232023(%)ATI宇立儀器Epson藍點觸控坤維科技RobotiqAMTIRobotousFanu
37、conrobot海伯森HBMWacoh-TechME鑫精誠SCHUNK神源生智能Kistler埃力智能Bota Systems AG瑞爾特魯班研究院Others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Others六維力傳感器市場國產廠商排名情況六維力傳感器市場國產廠商排名情況20232023(%)3.5 IMU|3.5 IMU|人形機器人軀體平衡核心傳感器,輕量化人形機器人軀體平衡核心傳感器,輕量化MEMSMEMS方案是最佳選擇方案是最佳選擇數據來源:和訊康科技公眾號,矽??萍脊娞?,人形機器人研究院,平安證券研究所2020IMUIMU在人形機器人中的作用在人形機
38、器人中的作用 IMU是測量物體三軸姿態角及加速度的裝置,一個IMU通常包含三軸向的陀螺儀和三軸向的加速度計。在人形機器人中,IMU主要功能集中在四點:1)姿態控制和平衡;2)導航和定位;3)動作執行和路徑規劃;4)提高安全性。人形機器人對零部件輕量化、小型化要求較高,MEMS采用體硅工藝,體積小、質量輕,是人形機器人IMU的最佳選擇。IMU功能類別功能類別功能詳述功能詳述姿態控制和平衡人形機器人在行走、跑步、跳躍等動作中,需要精確控制身體姿態和平衡,否則容易摔倒或無法完成動作。IMU可實時測量機器人的角速度和加速度,幫助機器人維持穩定的姿態和平衡。導航和定位IMU可與GPS等其他傳感器結合,提
39、供準確的室內和室外定位信息。這對于人形機器人在復雜環境中導航和定位致關重要。動作執行和路徑規劃基于IMU的測量數據,人形機器人可以更準確地執行各種動作,如行走、轉彎、跳躍等。此外,IMU數據還可以用于路徑規劃,幫助機器人避開障礙物,規劃出更合理的運動軌跡。提高安全性通過IMU的實時檢測,人形機器人可以更快地響應外部變化,如突然出現的障礙物或路面不平等情況,有助于提高機器人的安全性,防止意外事故發生。電容式電容式MEMSMEMS陀螺儀結構示意圖陀螺儀結構示意圖電容式電容式MEMSMEMS加速度計結構示意圖加速度計結構示意圖IMUIMU模組功能示意圖模組功能示意圖3.6 MEMS IMU|3.6
40、MEMS IMU|全球市場規模穩定增長全球市場規模穩定增長數據來源:明皜傳感招股書,Yole,平安證券研究所2121全球全球MEMSMEMS慣性傳感市場規模(億美元)慣性傳感市場規模(億美元)全球全球MEMSMEMS慣性傳感器總體呈穩定增長趨勢慣性傳感器總體呈穩定增長趨勢。根據Yole數據,從出貨量角度看,2018年,全球MEMS慣性傳感器(含陀螺儀、加速度計、IMU)出貨量約27.40億顆,預計2027年將增長到49.42億顆,期間CAGR約6.8%;從金額角度看,2018年,全球MEMS慣性傳感器市場規模約27.78億美元,預計2027年將增長到47.74億美元,期間CAGR約6.2%。從
41、結構來看,MEMS加速度計和IMU市場持續增長,陀螺儀逐漸萎縮,主要原因為獨立MEMS陀螺儀在高端消費電子和汽車電子市場中逐漸被IMU取代所致。010203040506020182019202020212022E2023E2024E2025E2026E2027E加速度計陀螺儀IMU010203040506020182019202020212022E2023E2024E2025E2026E2027E加速度計陀螺儀IMU全球全球MEMSMEMS慣性傳感市場規模(億顆)慣性傳感市場規模(億顆)3.7 MEMS IMU|3.7 MEMS IMU|國外產品長期占優,國內廠商快速進步,國內外差距不斷縮小國
42、外產品長期占優,國內廠商快速進步,國內外差距不斷縮小數據來源:人形機器人研究院,Yole,平安證券研究所2222 MEMSMEMS慣性傳感器市場長期被國外廠商占據慣性傳感器市場長期被國外廠商占據,且集中度較高且集中度較高。根據Yole數據,2021年,全球MEMS IMU前五大廠商分別是博世、ST、TDK、ADI、HONEYWELL,合計市占率達88%,市場集中度較高,同時,MEMS陀螺儀和MEMS加速度計情況類似,前五大廠商也均為國外廠商,Top5合計市占率均在80%以上。國內多家上市公司深耕國內多家上市公司深耕MEMSMEMS慣導慣導,產品實力快速增強產品實力快速增強,在部分領域達到國外廠
43、商同等水平在部分領域達到國外廠商同等水平。如:芯動聯科MEMS慣性傳感器核心技術指標已達到國際先進水平,具有強大的競爭力以及盈利能力。全球全球MEMSMEMS陀螺儀市場格局陀螺儀市場格局20212021(%)TDKADIHONEYWELL博世ST其他博世STTDKADIHONEYWELL其他全球全球MEMS IMUMEMS IMU市場格局市場格局20212021(%)博世STMURATANXPADI其他全球全球MEMSMEMS加速度計市場格局加速度計市場格局20212021(%)目錄目錄C CO N T E N T SO N T E N T S2 23 3二、二、3D3D視覺:人形機器人最主要
44、的環境信息輸入口視覺:人形機器人最主要的環境信息輸入口一、人形機器人潛力巨大,感知層是核心子系統之一一、人形機器人潛力巨大,感知層是核心子系統之一三、力覺三、力覺:力傳感:力傳感+慣性傳感助力完成精細動作慣性傳感助力完成精細動作四、觸覺:類人交互之必備,電子皮膚有望大放異彩四、觸覺:類人交互之必備,電子皮膚有望大放異彩五、重點關注五、重點關注3D3D視覺視覺+六維力傳感六維力傳感+MEMS IMU+MEMS IMU+電子皮膚電子皮膚六、投資建議與風險提示六、投資建議與風險提示4.1 4.1 觸覺傳感觸覺傳感|靈巧手完成精細操作的核心傳感器靈巧手完成精細操作的核心傳感器數據來源:Allegro
45、Hand官網,CAAI認知系統與信息處理委員會,平安證券研究所2424 目前,人形機器人觸覺傳感主要應用于靈巧手,功能為獲取物體的物理信息和接觸力,模仿人類皮膚觸覺,協助完成類人手精細操作。觸覺感知可分為規劃級、控制級、學習級三層。規劃級生成運動序列,觸覺感知主要用于反饋物體和環境信息,如重建物體形狀、識別物體材質;控制級是操作物體實現目標姿態,觸覺感知提供用于手部運動反饋和調整的信息,如調整抓取姿態和力;學習級是用學習方法使機器人自動學習并獲得操作技能,機器人通過觸覺數據學習技能,使靈巧手通過與環境相互作用的信息自主控制行為。搭載觸覺傳感的靈巧手搭載觸覺傳感的靈巧手360全向壓敏觸覺傳感器硬
46、度類似于人類手指能夠靈活操控物體,從剛性到可變形的軟質材料解決了3D形狀手指傳感器中出現的信號失真問題三個層次的觸覺感知三個層次的觸覺感知觸覺感知觸覺感知規劃級規劃級控制級控制級學習級學習級提取觸覺特征提取觸覺特征融合感知物體的信息融合感知物體的信息反饋信息到控制器反饋信息到控制器基于感知信息完成靈巧操作基于感知信息完成靈巧操作通過感知信息學習自動操作通過感知信息學習自動操作4.2 4.2 觸覺傳感觸覺傳感|多模是重要發展方向,市場規模穩定增長多模是重要發展方向,市場規模穩定增長數據來源:CAAI認知系統與信息處理委員會,觀研報告網,平安證券研究所2525 觸覺傳感發展路徑為:指尖多維力測量觸
47、覺傳感發展路徑為:指尖多維力測量-陣列觸覺傳感陣列觸覺傳感-多模態觸覺傳感多模態觸覺傳感。指尖多維力測量位置準確度較差;陣列觸覺傳感僅能感知單模態信息;多模態觸覺傳感可同時獲得多種觸覺信息,更加接近人類皮膚的功能,是觸覺傳感的重要發展方向。根據觀研報告網數據,2022年,全球機器人觸覺傳感器市場規模約為2.1億美元,預計2029年將增長到4.3億美元,期間CAGR 10.8%。全球機器人觸覺傳感器市場規模預測(億美元)全球機器人觸覺傳感器市場規模預測(億美元)0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.0201820222029E靈巧手抓握動作靈巧手抓握動作4.3 4.3
48、電子皮膚電子皮膚|柔性、高精度仿生觸覺傳感系統柔性、高精度仿生觸覺傳感系統數據來源:高靈敏度柔性電子皮膚的研究與應用進展,平安證券研究所2626現代公司開發的電子皮膚示意圖現代公司開發的電子皮膚示意圖 電子皮膚是一種仿生柔性觸覺傳感系統,附著于機器人表面,通過傳感單元感知周圍環境。高靈敏度和柔性是電子皮膚對機器人彎曲高靈敏度和柔性是電子皮膚對機器人彎曲、擠壓擠壓、扭轉等動作精確感知的必要條件扭轉等動作精確感知的必要條件。提高電子皮膚靈敏度和柔性的方法主要有兩個方向:1)新材料選擇,如PDMS、PET、PI、PVDF等柔性基底及敏感材料;2)結構創新,如網狀、波紋狀、島橋等結構可改善電子皮膚柔性
49、性能,可壓縮褶皺、互鎖三明治等微結構設計對靈敏度有較大影響。全柔性觸覺壓力傳感器示意圖全柔性觸覺壓力傳感器示意圖4.4 4.4 電子皮膚電子皮膚|多模態感知是長期發展方向多模態感知是長期發展方向2727多模態電子皮膚工作步驟多模態電子皮膚工作步驟 長期看,仿生電子皮膚需具備多模態感知能力。單模態受其固有屬性限制,僅能在有限場景下使用,如機械臂可實現接觸控制,卻無法處理安全抓取時的微小力操作;能感知壓力、剪切力、摩擦力、熱、磁等多種信息的多模態電子皮膚是人形機器人的真正所需。電子皮膚在實現多模態性能的同時提升其關鍵參數仍面臨諸多挑戰,多功能材料和器件結構對于多模態電子皮膚將外部刺激高效轉換為電信
50、號致關重要。一個完善的多模態電子皮膚工作流程包括:識別外部刺激、分解外部刺激、抑制干擾、解耦輸出四步。識別外部刺激識別外部刺激 感知不同的光和氣體信號 感知化學和生理信號分解外部刺激分解外部刺激 用對壓力不敏感的電子皮膚感知拉伸 用垂直堆疊電子皮膚識別壓力和材料抑制干擾抑制干擾 壓力傳感器的隔離和電屏蔽 柔性可拉伸薄膜導電屏蔽解耦輸出解耦輸出 解耦機械刺激和熱刺激 結構溫度和壓力 結構摩擦電核熱釋電數據來源:Materials and device architecture towards a multimodal electronic skin,平安證券研究所4.5 4.5 電子皮膚電子皮膚
51、|人形機器人驅動電子皮膚市場快速增長人形機器人驅動電子皮膚市場快速增長數據來源:Ground View Research,共研網,平安證券研究所2828 隨著人形機器人逐漸落地隨著人形機器人逐漸落地,電子皮膚有望迎來快速增長期電子皮膚有望迎來快速增長期。全球市場,根據Ground View Research數據,2024年,全球電子皮膚市場規模約109億美元,2025年預計約132億美元,同比增長21.1%,到2030年,全球電子皮膚市場規模預計將增長到371億美元,5年CAGR約為23.0%。國內市場,根據共研網數據,2024年,國內人形機器人電子皮膚市場規模預計4.6億元,到2030年預計
52、將增長到90.5億元,期間CAGR約為64.3%。全球電子皮膚市場規模預測(億美元)全球電子皮膚市場規模預測(億美元)05010015020025030035040020242025E203001020304050607080901002024E2030E中國人形機器人電子皮膚市場規模預測(億元)中國人形機器人電子皮膚市場規模預測(億元)4.6 4.6 電子皮膚電子皮膚|海外占主導,國內企業進步快速海外占主導,國內企業進步快速數據來源:各公司公告,各公司官網,各公司公眾號,平安證券研究所2929 電子皮膚尚處于發展早期,行業容量小,技術門檻高,整體看海外公司呈引領之勢,Novasentis、T
53、ekscan、JDl等海外企業市占率居于前列。國內電子皮膚領域的市場玩家數量較少,上市企業里申昊科技、漢威科技具有代表性,非上市企業如帕西尼科技、紐瑞迪也有涉獵,技術路線與國外主流技術基本一致,但產品的可靠性、一致性、重復性等具體指標與國外企業產品尚存在一定差距。國內電子皮膚相關公司情況國內電子皮膚相關公司情況公司名公司名產品情況產品情況上市公司申昊科技公司柔性觸覺傳感主要應用于非接觸避障需求,目前針對預接觸式傳感方面進行研發,已小批量應用于公司操作類機器人,規避碰撞。目前該電子皮膚傳感器尚處于小批量試用階段。福萊新材公司在人形機器人柔性傳感器方面與多家靈巧手和本體機器人公司在接觸,同步推進研
54、發、送樣、技術交流。2月18日,公司舉辦新技術新產品推介會,對外發布柔性傳感器技術和產品。漢威科技公司給多家機器人整機廠商提供電子皮膚及指腹類傳感器,供其研發試用,并持續推進后續合作。奧迪威公司研發數字式觸覺傳感器,通過壓電效應產生電信號回波識別出物體的軟硬,為機械設備提供精準的觸覺感知。非上市公司柔電芯云完成多個基于柔性生物電子技術的產品落地、實現低成本規?;慨a和市場商業化驗證。帕西尼科技產品覆蓋從核心觸覺到人形機器人整機制造全鏈路,已實現批量商業級交付。紐瑞迪成功批量交付用于機器人靈巧手的觸覺傳感器,引領行業先河。目錄目錄C CO N T E N T SO N T E N T S3 30
55、 0二、二、3D3D視覺:人形機器人最主要的環境信息輸入口視覺:人形機器人最主要的環境信息輸入口一、人形機器人潛力巨大,感知層是核心子系統之一一、人形機器人潛力巨大,感知層是核心子系統之一三、力覺三、力覺:力傳感:力傳感+慣性傳感助力完成精細動作慣性傳感助力完成精細動作四、觸覺:類人交互之必備,電子皮膚有望大放異彩四、觸覺:類人交互之必備,電子皮膚有望大放異彩五、重點關注五、重點關注3D3D視覺視覺+六維力傳感六維力傳感+MEMS IMU+MEMS IMU+電子皮膚電子皮膚六、投資建議與風險提示六、投資建議與風險提示5.1 5.1 奧比中光奧比中光|國內國內3D3D視覺稀缺標的,全球視覺稀缺標
56、的,全球3D3D視覺傳感器重要供應商之一視覺傳感器重要供應商之一數據來源:奧比中光公告,iFind,平安證券研究所3131 奧比中光專注于3D視覺感知技術,在人工智能時代打造“機器人與AI視覺產業中臺”,產品包括3D視覺傳感器、消費級應用和工業級應用設備。奧比中光開發出結構光、iToF、雙目視覺傳感器、dToF單線激光雷達、工業三維測量設備,并積極布局面陣dToF、面陣Lidar等前沿技術,構建了“全棧式技術研發能力+全領域技術路線布局”的3D視覺感知技術體系。業績角度,2020-2023年,奧比中光收入有所波動,2021年達到4.74億元的階段性峰值;根據公司2024年業績快報,2024年,
57、公司收入5.62億元,同比增長56.2%,Q4單季度,公司歸母凈利潤扭虧為盈。奧比中光奧比中光3D3D視覺感知技術體系視覺感知技術體系-8.0-6.0-4.0-2.00.02.04.06.020202021202220232024前三季度收入利潤奧比中光近年業績情況(億元)奧比中光近年業績情況(億元)5.2 5.2 芯動聯科芯動聯科|MEMS|MEMS慣性傳感領先企業,產品達到國際先進水平慣性傳感領先企業,產品達到國際先進水平數據來源:iFind,平安證券研究所3232 芯動聯科主營業務為高性能MEMS慣性傳感器,產品包括MEMS陀螺儀和MEMS加速度計,在高端工業、石油勘探、無人系統、高可靠
58、等對精度、穩定性要求較高的領域,公司產品核心性能與國際高性能MEMS慣性傳感器龍頭對標。公司業績穩定增長,盈利能力強大。2020-2023年,公司收入從1.09億元增長到3.17億元,期間CAGR 42.9%,利潤從0.52億元增長到1.65億元,期間CAGR 47.2%。此外,高性能MEMS慣性傳感器領域競爭格局優異,公司毛利率、凈利潤長期處于高位:2023年,公司毛利率83.0%,凈利率52.2%,根據公司業績快報,2024年,公司預計收入4.05億元,凈利潤2.20億元,凈利率高達54.3%,同比增長2.1個百分點。芯動聯科毛利率凈利率情況(芯動聯科毛利率凈利率情況(%)0.00.51.
59、01.52.02.53.03.520202021202220232024前三季度收入利潤芯動聯科近年業績情況(億元)芯動聯科近年業績情況(億元)30%40%50%60%70%80%90%100%20202021202220232024E毛利率(%)凈利率(%)5.3 5.3 柯力傳感柯力傳感|智能傳感領軍企業,六維力傳感取得突破智能傳感領軍企業,六維力傳感取得突破數據來源:柯力傳感公告,iFind,平安證券研究所3333 柯力傳感在智能傳感領域代表性較強,未來主攻機器人傳感器、多物理量傳感器、柔性觸覺傳感器、扭矩傳感器。公司主要產品是應變傳感器,根據公司公告,公司連續14年力學傳感器國內市占率
60、第一;公司基于傳感器應用場景布局物聯網和智能化設備,提供系統解決方案;公司通過多次收并購拓展傳感器業務版圖,構建壓力、溫度、流量、電磁、光學、氣體等豐富的產品矩陣。機器人領域,公司六維力/力矩傳感已取得一定突破,并向微型、高頻相應、MEMS硅基、力控算法集成等方向進行突破。近年,公司業績穩定增長,盈利能力較強。2019-2023年,公司收入從7.40億元增長到10.72億元,期間CAGR 9.7%,利潤從1.83億元增長到3.12億元,期間CAGR 14.3%;盈利能力方面,公司毛利率較為穩定,凈利率長期處于25%左右的較高水平??铝鞲薪暧芰η闆r(柯力傳感近年盈利能力情況(%)0.02
61、.04.06.08.010.012.0201920202021202220232024前三季度收入利潤0%10%20%30%40%50%60%20192020202120222023毛利率凈利率柯力傳感近年業績情況(億元)柯力傳感近年業績情況(億元)柯力傳感產品矩陣布局柯力傳感產品矩陣布局5.4 5.4 昊志機電昊志機電|六維力矩傳感應用于按摩機器人六維力矩傳感應用于按摩機器人數據來源:昊志機電公告,iFind,平安證券研究所3434 昊志機電六維力矩傳感器已應用于按摩機器人。昊志機電產品涵蓋數控機床領域的主軸、轉臺、直線電機、數控系統等;機器人領域的諧波減速器、DD電機、低壓伺服驅動、剎車機
62、構、編碼器、末端執行、力矩傳感器等;新能源汽車領域的氫燃料電池空壓機和曝氣鼓風機。根據iFind信息,昊志機電六維力矩傳感器已應用于按摩機器人,且已形成批量銷售。業績角度,2020-2023年,公司業績呈上下波動趨勢;根據公司業績預告,2024年,公司預計實現歸母凈利潤0.70-1.02億元,同比2023年的-1.94億元成功扭虧為盈,主要原因為消費電子行業景氣度回暖,相關產品收入同比大幅增長,同時公司對經營成本進行有效管控,產品毛利率有所提升所致。昊志機電近年業績情況(億元)昊志機電近年業績情況(億元)昊志機電六維力矩傳感器產品情況昊志機電六維力矩傳感器產品情況-4.0-2.00.02.04
63、.06.08.010.012.014.020202021202220232024前三季度收入利潤產品圖產品圖產品特點產品特點用途用途1)世界級力控精度0.1Nm;2)溫度自補償,蠕變小,結構解耦;3)18位或24位A/D轉換,采樣率高達1KHz;4)通信協議:Ethercat、以太網、CAN、R485等多種選擇;5)卡爾曼和巴特沃雙重濾波算法,力/力矩輸出更平順;6)6通道模擬信號輸入,低噪聲儀表放大。主要用于協作機器人和輕微機器人5.5 5.5 漢威科技漢威科技|傳感器產業鏈路完整,電子皮膚向機器人整機廠出貨傳感器產業鏈路完整,電子皮膚向機器人整機廠出貨數據來源:漢威科技公告,iFind,平
64、安證券研究所3535 漢威科技核心業務是傳感器,其擁有半導體、催化燃燒、電化學、紅外吸收四大原理的氣體傳感器,并基于傳感器及智慧化解決方案產業生態發展,持續拓展紅外線探測、壓力、濕度、流量、加速度、水質檢測等多門類傳感器,構建了完整的產業鏈路。漢威科技柔性微納傳感主要由控股子公司蘇州能斯達開展,具備壓力、壓電、應變、織物等柔性傳感器及陣列的核心設計能力,已向多家機器人整機廠提供電子皮膚及指腹類傳感器。公司毛利率較為穩定,基本維持在30%左右,上下略有波動,凈利率在2023年有明顯下降,主要原因為鄭州漢威公用事業公司出表以及部分費用投入尚未轉化為業績產出導致。漢威科技近年盈利能力情況(漢威科技近
65、年盈利能力情況(%)0.05.010.015.020.025.030.020202021202220232024前三季度收入利潤0%10%20%30%40%50%20202021202220232024前三季度毛利率凈利率漢威科技近年業績情況(億元)漢威科技近年業績情況(億元)漢威科技傳感器產品導圖漢威科技傳感器產品導圖目錄目錄C CO N T E N T SO N T E N T S3 36 6二、二、3D3D視覺:人形機器人最主要的環境信息輸入口視覺:人形機器人最主要的環境信息輸入口一、人形機器人潛力巨大,感知層是核心子系統之一一、人形機器人潛力巨大,感知層是核心子系統之一三、力覺三、力覺
66、:力傳感:力傳感+慣性傳感助力完成精細動作慣性傳感助力完成精細動作四、觸覺:類人交互之必備,電子皮膚有望大放異彩四、觸覺:類人交互之必備,電子皮膚有望大放異彩五、重點關注五、重點關注3D3D視覺視覺+六維力傳感六維力傳感+MEMS IMU+MEMS IMU+電子皮膚電子皮膚六、投資建議與風險提示六、投資建議與風險提示6.1 6.1 投資要點投資要點3 37 7投資建議:投資建議:感知系統是人形機器人核心子系統之一,視覺、力覺、觸覺等多種傳感器融合協作,為人形機器人與環境交互提供實時信息來源和反饋。3D視覺、六維力/力矩傳感、MEMS IMU、電子皮膚等是人形機器人感知系統的核心價值量所在,隨著
67、人形機器人逐漸落地,上述多種傳感器將迎來巨大的增量市場,前景可觀。推薦芯動聯科,建議關注奧比中光、柯力傳感、漢威科技、福萊新材、奧普特。股票簡稱股票簡稱股票代碼股票代碼2025/3/112025/3/11EPSEPS(元)元)PE(PE(倍倍)評級評級收盤價(元)收盤價(元)2023A2023A2024F2024F2025F2025F2026F2026F2023A2023A2024F2024F2025F2025F2026F2026F芯動聯科68858266.990.41 0.59 0.84 1.17 162.3 113.2 79.9 57.3 推薦奧比中光68832268.1-0.69-0.1
68、8 0.07 0.37-98.7-373.4 1045.6 183.4 未評級柯力傳感60366275.051.11 1.14 1.38 1.62 67.7 65.8 54.6 46.4 未評級漢威科技30000746.920.40 0.40 0.51 0.67 117.5 116.8 91.7 70.3 未評級福萊新材60548858.820.36 0.49 0.59 0.70 164.7 121.1 99.6 84.3 未評級奧普特688686106.491.58 1.60 2.15 2.76 67.2 66.6 49.6 38.6 未評級數據來源:iFind,平安證券研究所(未評級公司采
69、用ifind一致預期)6.2 6.2 風險提示風險提示3838(1 1)技術產品開發不及預期的風險技術產品開發不及預期的風險。人形機器人尚處于發展早期,還有大量技術及工程問題待解決,若技術進步速度較慢,可能導致人形機器人長期處于不成熟階段,影響應用面拓展。(2 2)下游落地不及預期的風險下游落地不及預期的風險。人形機器人尚未大規模應用,下游認可度還存在不確定性,若產品偏離下游實際需求,可能會導致人形機器人市場遲遲難以落地。(3 3)國內傳感器行業進展不及預期的風險國內傳感器行業進展不及預期的風險。傳感器行業種類繁多,技術路線多樣,若國內企業的技術產品無法滿足人形機器人市場需求或降本節奏緩慢,可
70、能導致市場被海外廠商占據,且面臨人形機器人關鍵環節受制于人的窘境。平安證券研究所電子信息團隊平安證券研究所電子信息團隊分析師/研究助理郵箱資格類型資格編號閆磊YANLEI 投資咨詢S1060517070006徐勇XUYONG 投資咨詢S1060519090004徐碧云XUBIYUN 投資咨詢S1060523070002陳福棟CHENFUDONG 投資咨詢S1060524100001郭冠君GUOGUANJUN投資咨詢S1060524050003股票投資評級股票投資評級:強烈推薦(預計6個月內,股價表現強于滬深300指數20%以上)推薦(預計6個月內,股價表現強于滬深300指數10%至20%之間)
71、中性(預計6個月內,股價表現相對滬深300指數在10%之間)回避(預計6個月內,股價表現弱于滬深300指數10%以上)行業投資評級行業投資評級:強于大市(預計6個月內,行業指數表現強于滬深300指數5%以上)中性(預計6個月內,行業指數表現相對滬深300指數在5%之間)弱于大市(預計6個月內,行業指數表現弱于滬深300指數5%以上)公司聲明及風險提示:公司聲明及風險提示:負責撰寫此報告的分析師(一人或多人)就本研究報告確認:本人具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格。本公司研究報告是針對與公司簽署服務協議的簽約客戶的專屬研究產品,為該類客戶進行投資決策時提供輔助和參考,雙方對權利與義務均
72、有嚴格約定。本公司研究報告僅提供給上述特定客戶,并不面向公眾發布。未經書面授權刊載或者轉發的,本公司將采取維權措施追究其侵權責任。證券市場是一個風險無時不在的市場。您在進行證券交易時存在贏利的可能,也存在虧損的風險。請您務必對此有清醒的認識,認真考慮是否進行證券交易。市場有風險,投資需謹慎。免責條款:免責條款:此報告旨為發給平安證券股份有限公司(以下簡稱“平安證券”)的特定客戶及其他專業人士。未經平安證券事先書面明文批準,不得更改或以任何方式傳送、復印或派發此報告的材料、內容及其復印本予任何其他人。此報告所載資料的來源及觀點的出處皆被平安證券認為可靠,但平安證券不能擔保其準確性或完整性,報告中
73、的信息或所表達觀點不構成所述證券買賣的出價或詢價,報告內容僅供參考。平安證券不對因使用此報告的材料而引致的損失而負上任何責任,除非法律法規有明確規定??蛻舨⒉荒軆H依靠此報告而取代行使獨立判斷。平安證券可發出其它與本報告所載資料不一致及有不同結論的報告。本報告及該等報告反映編寫分析員的不同設想、見解及分析方法。報告所載資料、意見及推測僅反映分析員于發出此報告日期當日的判斷,可隨時更改。此報告所指的證券價格、價值及收入可跌可升。為免生疑問,此報告所載觀點并不代表平安證券的立場。平安證券在法律許可的情況下可能參與此報告所提及的發行商的投資銀行業務或投資其發行的證券。平安證券股份有限公司2020版權所
74、有。保留一切權利。3939股票投資評級股票投資評級:強烈推薦(預計6個月內,股價表現強于市場表現20%以上)推薦(預計6個月內,股價表現強于市場表現10%至20%之間)中性(預計6個月內,股價表現相對市場表現10%之間)回避(預計6個月內,股價表現弱于市場表現10%以上)行業投資評級行業投資評級:強于大市(預計6個月內,行業指數表現強于市場表現5%以上)中性(預計6個月內,行業指數表現相對市場表現在5%之間)弱于大市(預計6個月內,行業指數表現弱于市場表現5%以上)公司聲明及風險提示:公司聲明及風險提示:負責撰寫此報告的分析師(一人或多人)就本研究報告確認:本人具有中國證券業協會授予的證券投資
75、咨詢執業資格。平安證券股份有限公司具備證券投資咨詢業務資格。本公司研究報告是針對與公司簽署服務協議的簽約客戶的專屬研究產品,為該類客戶進行投資決策時提供輔助和參考,雙方對權利與義務均有嚴格約定。本公司研究報告僅提供給上述特定客戶,并不面向公眾發布。未經書面授權刊載或者轉發的,本公司將采取維權措施追究其侵權責任。證券市場是一個風險無時不在的市場。您在進行證券交易時存在贏利的可能,也存在虧損的風險。請您務必對此有清醒的認識,認真考慮是否進行證券交易。市場有風險,投資需謹慎。免責條款:免責條款:此報告旨為發給平安證券股份有限公司(以下簡稱“平安證券”)的特定客戶及其他專業人士。未經平安證券事先書面明
76、文批準,不得更改或以任何方式傳送、復印或派發此報告的材料、內容及其復印本予任何其他人。此報告所載資料的來源及觀點的出處皆被平安證券認為可靠,但平安證券不能擔保其準確性或完整性,報告中的信息或所表達觀點不構成所述證券買賣的出價或詢價,報告內容僅供參考。平安證券不對因使用此報告的材料而引致的損失而負上任何責任,除非法律法規有明確規定??蛻舨⒉荒軆H依靠此報告而取代行使獨立判斷。平安證券可發出其它與本報告所載資料不一致及有不同結論的報告。本報告及該等報告反映編寫分析員的不同設想、見解及分析方法。報告所載資料、意見及推測僅反映分析員于發出此報告日期當日的判斷,可隨時更改。此報告所指的證券價格、價值及收入可跌可升。為免生疑問,此報告所載觀點并不代表平安證券的立場。平安證券在法律許可的情況下可能參與此報告所提及的發行商的投資銀行業務或投資其發行的證券。平安證券股份有限公司2025版權所有。保留一切權利。