汽車行業(yè)是我國(guó)制造業(yè)的第一大產(chǎn)業(yè)，年產(chǎn)值超過(guò)10萬(wàn)億。那么，下一個(gè)能夠接近甚至超過(guò)汽車行業(yè)規(guī)模的制造業(yè)是哪個(gè)？沒(méi)錯(cuò)，就是“人形機(jī)器人”產(chǎn)業(yè)。人形機(jī)器人在政務(wù)、工業(yè)、商業(yè)和家庭各個(gè)領(lǐng)域都有很多的應(yīng)用場(chǎng)景可以挖掘，將是一個(gè)數(shù)萬(wàn)億甚至十萬(wàn)億的巨大藍(lán)海市場(chǎng)。

    對(duì)于一個(gè)城市或一家企業(yè)，如果未來(lái)十年錯(cuò)過(guò)了人形機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)，那就相當(dāng)于過(guò)去十年錯(cuò)過(guò)了新能源汽車的產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)，一個(gè)百年一遇的巨大產(chǎn)業(yè)機(jī)遇將與你無(wú)緣。

    中投顧問(wèn)推出的《2025-2029年中國(guó)未來(lái)產(chǎn)業(yè)之人形機(jī)器人行業(yè)趨勢(shì)預(yù)測(cè)及投資機(jī)會(huì)研究報(bào)告》，詳細(xì)分析了人形機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和趨勢(shì)，能幫助你把握人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的投資機(jī)會(huì)。

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　　一、力傳感器：機(jī)器人精細(xì)操作的“感知基石”

　　(一)多維力傳感器的奧秘

　　力傳感器，本質(zhì)上是一種能將力的量值巧妙轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的精密器件，常被稱作扭矩傳感器，其“觸角”廣泛延伸至動(dòng)力設(shè)備、工程機(jī)械、各類工作母機(jī)以及工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)，已然成為不可或缺的核心部件。

　　按照測(cè)量維度區(qū)分，力傳感器家族成員豐富，從一維至六維各顯神通。測(cè)量維度與技術(shù)難度呈正相關(guān)，當(dāng)下市場(chǎng)上，一、三、六維力矩傳感器較為常見(jiàn)。

　　一維力傳感器恰似一位“專一”的測(cè)量員，當(dāng)力的方向和作用點(diǎn)固定時(shí)，它便能大顯身手。其標(biāo)定坐標(biāo)軸為OZ軸，只要被測(cè)量力F精準(zhǔn)與0Z軸重合，一維力傳感器就能精準(zhǔn)完成測(cè)量任務(wù)，輸出可靠數(shù)據(jù)。

　　三維力傳感器則如同一位“靈活應(yīng)變”的高手，面對(duì)力的方向隨機(jī)變化，但作用點(diǎn)保持不變且與傳感器標(biāo)定參考點(diǎn)重合的情況，它能同時(shí)測(cè)量Fx、Fy、Fz這三個(gè)分力，全方位捕捉力在三維空間中的動(dòng)態(tài)變化，為復(fù)雜工況下的力測(cè)量提供精準(zhǔn)方案。

　　六維力傳感器堪稱“全能感知大師”，無(wú)論力的方向還是作用點(diǎn)在三維空間內(nèi)如何隨機(jī)變化，它都能沉著應(yīng)對(duì)，同時(shí)測(cè)量Fx、Fy、Fz、Mx、My、Mz六個(gè)分量，將力的全方位信息盡收囊中。憑借高測(cè)量維度優(yōu)勢(shì)，六維力傳感器常被安裝在傳統(tǒng)機(jī)器人底座或末端位置，在檢測(cè)、預(yù)防、控制、示教、測(cè)量、保護(hù)等諸多場(chǎng)景發(fā)揮關(guān)鍵作用，隨著智能制造與機(jī)器人產(chǎn)業(yè)蓬勃興起，高精度六維力傳感器未來(lái)市場(chǎng)潛力巨大。

　　從敏感元件感應(yīng)機(jī)理來(lái)看，六維力/力矩傳感器又可細(xì)分為應(yīng)變片式、光學(xué)式和壓電/電容式。電阻應(yīng)變式依托應(yīng)變片-電阻效應(yīng)，通常采用硅應(yīng)變片或金屬箔，將力轉(zhuǎn)化為應(yīng)變片電阻阻值變化輸出;光學(xué)式中基于光纖布拉赫光柵(FBG)的光纖式力傳感器較為常見(jiàn)，通過(guò)光纖、光柵感知形變進(jìn)而轉(zhuǎn)化為力;壓電式利用壓電材料的壓電效應(yīng)，當(dāng)敏感元件受力變形時(shí)，內(nèi)部極化產(chǎn)生等量相反電荷，常用于動(dòng)態(tài)測(cè)量，電容式則借助極距變化引發(fā)電壓改變來(lái)實(shí)現(xiàn)力的測(cè)量。

　　(二)人形機(jī)器人帶來(lái)的新契機(jī)

　　2022年，ChatGPT橫空出世，具身智能概念再度升溫，為人形機(jī)器人發(fā)展注入全新想象空間。具身智能讓人工智能擁有環(huán)境感知交互能力，人形機(jī)器人順勢(shì)成為具身智能算法的關(guān)鍵載體。2023年，特斯拉新款Optimus人形機(jī)器人驚艷亮相，完成電機(jī)扭矩控制、環(huán)境探測(cè)與記憶等復(fù)雜任務(wù)，力控表現(xiàn)愈發(fā)精確靈敏。未來(lái)，人形機(jī)器人配備AI、視覺(jué)、力覺(jué)等多元傳感器，實(shí)現(xiàn)觸覺(jué)、力覺(jué)和視覺(jué)等多信息融合的力控模式，無(wú)疑將為六維力傳感器在人形機(jī)器人領(lǐng)域開(kāi)辟?gòu)V闊發(fā)展天地。

　　二、競(jìng)爭(zhēng)格局：外資主導(dǎo)，國(guó)內(nèi)奮起直追

　　多維力矩傳感器技術(shù)壁壘高聳，長(zhǎng)期以來(lái)，歐美、日韓企業(yè)憑借先發(fā)優(yōu)勢(shì)，在攻克對(duì)所測(cè)力分量敏感的單調(diào)性和統(tǒng)一性難題，以及解決結(jié)構(gòu)加工工藝偏差、算法解耦和電路實(shí)現(xiàn)等關(guān)鍵問(wèn)題上搶占先機(jī)，主導(dǎo)國(guó)際市場(chǎng)。Robotous、Sintokogio、WACOH-TECH、ATI、OnRobot、SCHUNK等國(guó)際品牌聲名遠(yuǎn)揚(yáng)。

　　國(guó)內(nèi)市場(chǎng)方面，第一梯隊(duì)廠商各有側(cè)重。依據(jù)GGII統(tǒng)計(jì)，按2022年國(guó)內(nèi)協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域用六維力矩傳感器出貨量劃分，ATI、宇立儀器、坤維科技、鑫精誠(chéng)脫穎而出。ATI先發(fā)優(yōu)勢(shì)顯著，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛;宇立儀器聚焦工業(yè)機(jī)器人力控打磨與汽車碰撞測(cè)試;坤維科技攜航天級(jí)技術(shù)主攻協(xié)作、服務(wù)、人形機(jī)器人市場(chǎng)，同時(shí)向醫(yī)療和運(yùn)動(dòng)健康領(lǐng)域拓展;鑫精誠(chéng)憑借成本可控優(yōu)勢(shì)深耕3C行業(yè)。國(guó)內(nèi)企業(yè)雖起步稍晚，但正憑借差異化競(jìng)爭(zhēng)策略，逐步在市場(chǎng)中站穩(wěn)腳跟。

　　三、市場(chǎng)空間：潛力無(wú)限，增長(zhǎng)迅猛

　　基于人形機(jī)器人工作原理深入剖析，其對(duì)力傳感器需求巨大。預(yù)計(jì)每臺(tái)人形機(jī)器人需要26個(gè)一維力傳感器、10個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)力矩傳感器和4個(gè)六維力傳感器。

　　末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)如手腕、腳踝處，由于手部力控和腳部力控執(zhí)行過(guò)程中力臂較長(zhǎng)且隨機(jī)變化，對(duì)精度要求極高，一維、三維力傳感器難以勝任，六維力傳感器成為不二之選，預(yù)計(jì)共需使用4個(gè)。

　　旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)因力的感知相對(duì)簡(jiǎn)單，適配力矩傳感器，需10個(gè);直線關(guān)節(jié)與靈巧手則使用一維力傳感器，分別需14個(gè)與12個(gè)。

　　當(dāng)前，力傳感器市場(chǎng)已然開(kāi)啟高速增長(zhǎng)模式，預(yù)計(jì)2023年到2030年的年復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)可達(dá)86%。粗略估算，按單個(gè)一維力傳感器500元、旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)力矩傳感器5000元、六維力傳感器25000元計(jì)價(jià)，2023年三類傳感器市場(chǎng)空間分別約為2.76億元、10.61億元、21.22億元，總市場(chǎng)空間約34.58億元。伴隨人形機(jī)器人銷量井噴以及國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程推進(jìn)帶來(lái)的成本下降紅利，到2030年，傳感器市場(chǎng)總體規(guī)模有望飆升至2681億元，前景一片光明。

　　四、柯力傳感：力傳感器領(lǐng)域的“國(guó)貨之光”

　　柯力傳感(603662.SH)作為智能傳感器行業(yè)的領(lǐng)軍者，多年來(lái)專注于物理量傳感器研發(fā)生產(chǎn)，為不同工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)及多場(chǎng)景應(yīng)用提供一站式解決方案。自力學(xué)領(lǐng)域啟航，融合多元物理技術(shù)，不斷拓展產(chǎn)品版圖，構(gòu)建多維度產(chǎn)業(yè)布局，在稱重傳感器領(lǐng)域更是連續(xù)十余年穩(wěn)坐市占率第一的寶座。

　　2024年，柯力傳感發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。上半年?duì)I業(yè)總收入達(dá)5.55億元，同比增長(zhǎng)9.42%;扣非凈利潤(rùn)9998.89萬(wàn)元，同比增長(zhǎng)5.73%，創(chuàng)歷史新高。經(jīng)營(yíng)活動(dòng)現(xiàn)金流量?jī)纛~6914.48萬(wàn)元，同比增長(zhǎng)84.46%，資金回籠高效，現(xiàn)金流管理卓越，彰顯企業(yè)穩(wěn)健運(yùn)營(yíng)實(shí)力。

　　在人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)機(jī)遇面前，柯力傳感主動(dòng)出擊，力傳感器研發(fā)成果斐然。多款扭矩傳感器、多維力傳感器(二維、三維、六維)已完成送樣試制。其中，六維力/力矩傳感器針對(duì)人形機(jī)器人手腕、腳腕及工業(yè)臂、協(xié)作臂末端的產(chǎn)品系列開(kāi)發(fā)圓滿完成，成功攻克結(jié)構(gòu)解耦、算法解耦、高速采樣通訊等關(guān)鍵技術(shù)難題。產(chǎn)品已向國(guó)內(nèi)多家協(xié)作機(jī)器人、人形機(jī)器人客戶送樣，進(jìn)展順?biāo)�，并�?024年9月向華為送樣，測(cè)試穩(wěn)步推進(jìn)，驗(yàn)收在即。

　　觸覺(jué)傳感器研發(fā)上，柯力傳感攜手多家企業(yè)、院校，開(kāi)啟自研征程，當(dāng)前處于研發(fā)驗(yàn)證關(guān)鍵階段。市場(chǎng)拓展層面，積極與產(chǎn)業(yè)鏈上下游聯(lián)動(dòng)，構(gòu)建機(jī)器人領(lǐng)域合作生態(tài)，已收獲部分協(xié)作機(jī)器人客戶批量訂單，向多家人形機(jī)器人客戶送樣成果顯著。

　　展望2025年，柯力傳感躊躇滿志，計(jì)劃全面突破機(jī)器人全身傳感器技術(shù)，涵蓋六維力、力矩、編碼器、視覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)等前沿領(lǐng)域，預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)，并斬獲首筆商業(yè)訂單。隨著人形機(jī)器人市場(chǎng)蓬勃發(fā)展，柯力傳感有望憑借深厚技術(shù)積淀與前瞻市場(chǎng)布局，在人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)中脫穎而出，為自身業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)注入澎湃動(dòng)力，更為國(guó)產(chǎn)力傳感器產(chǎn)業(yè)書(shū)寫輝煌篇章。