“人形机器人”浪潮下国产力传感器厂商的突围之路 | MIR DATABANK

触觉感知，是机器人高度智能化的标志之一，随着人形机器人阶段性成果的涌现，一个一直以来不太受关注的领域——力传感器，准确来说分为两个核心产品：六维力/力矩传感器和关节力/扭矩传感器受到众多关注，业内的普遍观点是一台人形机器人将需要至少4个六维力传感器和数十个关节力/扭矩传感器。一时间，行业风口已至，众多玩家入场，或投资、或收购，誓要在机器人力传感器领域角逐一番，那么在这场“大厮杀”中，谁才能真正突围呢？本次MIR睿工业通过对业内主要厂商的调查，将从六维力/力矩传感器和关节扭矩传感器产品维度，以及力控算法和工艺算法软件维度分析行业格局，深探行业脉搏。

01

六维力/力矩传感器

六维力/力矩传感器是能够同时检测出空间六维力信息的传感器，可实现三个力和三个力矩的高精度测量，从下游行业来看，六维力/力矩传感器主要应用于机器人、汽车、航空航天等行业，主要包含打磨、精密装配、医疗、特种作业、测试等涉及接触操作、需要多维力感知的场景，其中，机器人领域的应用超过50%，是六维力/力矩传感器的核心应用领域。

六维力/力矩传感器其实并不是什么新鲜的产品，早在2008年便有相关产品问世，整体市场规模一直处于稳步增长状态，但增量无几，背后的原因有两点：一是产品生产技术难度大，调试时间长，生产效率低，价格昂贵；二是力控算法以及基于力控场景工艺算法等技术存在堵点，导致下游需求乏力，始终未能形成规模化出货。

据MIR睿工业调查，2022年六维力/力矩传感器在中国的销量在6000台左右，市场规模不到2亿元。2020年以来，六维力/力矩传感器一直维持稳定微量增长状态，但随着人形机器人技术的成熟落地，整体市场规模会迎来飞速发展，在充分调研和参考特斯拉人形机器人发展规划以后，MIR发现无论从人形机器人本身还是其各类零部件发展情况来看，未来1-2年内人形机器人实现批量落地可能性较低。MIR预测2026年人形机器人将会实现小批量落地，随后迎来高速发展，MIR预测2029年后六维力/力矩传感器市场规模将达到数十亿元。

2020-2029年中国六维力/力矩传感器销量及预测

（数据来源：MIR睿工业  调研）

2020-2029年中国六维力/力矩传感器市场规模及预测

（数据来源：MIR睿工业  调研）

六维力/力矩传感器行业的发展路径和一众高科技产业相同，由欧美国家催生发展相关技术，中国则由国家政策引导，加上庞大的市场基础追赶，逐步推进国产替代，近年来也涌现了蓝点触控、宇立等一批优质的国产企业。历经数年追赶，六维力/力矩传感器国产头部厂商在串扰、温漂等方面的核心指标基本可以对标国外厂商，甚至在部分产品系列出现了进口品牌追踪国产品牌的情况，在这一前提下，外加庞大的工业体系和下游市场，国产力传感器厂商一定会是人形机器人下的主力军。

针对国内市场，MIR以技术能力和出货量两个维度综合考量，认为美国ATI、宇立仪器、蓝点触控、坤维科技目前属于行业第一梯队，具体表现在三个方面：①进入行业相对较早，技术较为成熟，产品性能优越，准度误差均能做到小于1%，且可进行产品迭代升级；②都具备一定的批量化生产和出货能力；③市占率位于行业前列，四家厂商出货占整个行业出货量50%以上。

前文提到，六维力传感器价格十分昂贵，一般来说，外资产品单个产品均价在4万左右，国产均价也在两万元以上，但其成本一般只有数千元，利润率较高，这与人形机器人的降本方向无疑是相悖的。对六维力/力矩传感器来说，拥抱人形机器人，降价将是未来数年市场的主旋律之一，2年内单个产品价格下降至5000元以内是完全可能的。据MIR相关调研，未来数月，六维力传感器将迎来第一波降价潮，行业也将迎来新一轮的洗牌。

中国市场六维力传感器厂商梯队分布

（信息来源：MIR睿工业  调研）

02

关节扭矩传感器

相比于机器人末端安装六维力传感器，在机器人每个关节安装关节力/扭矩传感器，则同样可以解算出末端六维力。关机力矩的方案具有理论力控制带宽高、整臂具备力感知（更安全）的优点，可以在有限信息反馈下实现扭矩/力的高解耦度输出，虽然目前相应技术还未十分成熟，但可以预见的是关节力/扭矩传感器必将是未来的主流方向之一。

目前关节力/扭矩传感器主要应用于协作机器人部分中高端机型，据MIR睿工业调查统计，2022年整个中国市场大约在1.5万台左右，市场规模大约在5000万左右，主要以国产厂商为主，其中蓝点触控占据着领先地位，出货量超过70%。关节力/扭矩传感器均价在2000-4000元左右，随着下游市场的爆发和技术的突破，大幅度降价亦是必然。

2020-2029年中国关节扭矩传感器市场销量及预测

（数据来源：MIR睿工业  调研）

2020-2029年中国关节扭矩传感器市场规模及预测

（数据来源：MIR睿工业  调研）

03

力控算法和工艺算法

近几年机器人力传感器的国产替代，已经大幅降低了使用成本。但是力控机器人及相关场景仍处于缓慢发展的状态。通过深度调研发现，无论是六维力/力矩传感器还是关节扭矩传感器，功能都仅是完成力的测力并输出数据。想要机器人能够像人类一样适应柔性化生产环节，具备高节拍、高品质的灵巧生产能力，后边还有机器人力控算法、场景端工艺算法两座大山，也是制约柔性力控机器人大规模应用的核心堵点。

力控算法，顾名思义，即检测到力传感器数据后对机器人进行运动学和动力学控制，从而使机器人高精度的快速达到设定目标力的过程。其核心指标为力控精度及力控响应速度。

工艺算法，即对打磨、装配等具体工艺进行建模，形成统一的工艺算法。例如，通过对打磨工艺的整合形成打磨算法，最终达到免示教的能力，试想未来通过统一的工艺软件包，让未经过训练的工人操作设备可以快速完成诸如打磨、装配等复杂工艺，机器人应用将会得到迅速的提升，这亦是推动力传感器市场规模进一步扩大的重要方向之一。

从目前主要的厂商技术进程来看，这一目标完全是可实现的。业内例如蓝点触控，通过打磨数以百万件的产品积累了庞大的打磨数据库，建立起成熟的力控算法库和打磨工艺库，在朝着免示教的目标前进。此外，诸多机器人厂商、集成商亦在各自专精领域进行深耕。随着相应技术的成熟，力控算法和工艺算法将逐步滚雪球般形成更高的行业壁垒，只局限于力传感器单一产品的厂商必然要被时间所淘汰。

END

伴随资本助推，人形机器人技术发展迅猛，但距离规模化出货，仍有较长的研发周期，也需要大量的研发资源投入。在这一环境下，审视整个行业，我们认为未来能在“人形机器人”赛道脱颖而出的力传感器国产企业必须具备三种要素：①六维力/力矩传感器以及关节力传感器领域多年的技术积累；②充足的下游行业应用经验，且已经形成了批量规模化出货，完成了深厚的直接技术积累；③支撑研发支出的成熟第二增长曲线，这样才能达到企业发展的良性循环。

总之，行业风口已至，但一味的享受风口带来的红利终不持久，只有真正深耕技术、深耕行业应用的国产厂商才能乘风而起，突出重围。

审核编辑 黄宇