机器人行业系列三：传感器-外界互动的必备感知.docx

内容目录

一、传感器：机器人感知世界的桥梁 5

机器人的智能化在于感知层能力提升 5

力觉、视觉、触觉传感器为重点关注方向 5

二、视觉：机器人之“眼”，捕捉信息的关键 6

机器人的主流方案为3D视觉，打开视觉传感器新空间 6

机器人3D视觉方案较多，奥比中光是国内3D视觉头部厂商 6

海外头部厂商地位领先，国产逐渐打开市场 8

三、力觉：高壁垒、高价值，机器人精确、灵活操作的核心 8

力控在人形机器人担任什么角色？ 8

人形机器人的不同关节需要哪类力矩传感器？ 9

如何看待力矩传感器的壁垒？ 12

价格成本：高端力矩传感器价格高，成本来自于人工成本+材料成本 14

国内厂商仍处前期发展阶段，人形机器人有望打开力矩传感器增量空间 15

四、触觉：机器人之“肤”，实现精细交互 16

电子皮肤：实现机器人精细操作的关键技术，视觉+触觉为目前技术前沿 16

产业进展：特斯拉Optimus、帕西尼对于触觉持续提高要求 18

电子皮肤核心壁垒在于材料和算法 19

触觉传感器厂商梳理 21

五、编码器：反馈机器人的关节位置，精准控制的关键 22

编码器是测量位移、角度的高精度传感器，人形机器人多个环节需要编码器 22

编码器行业空间稳步增长，产品壁垒高、海外厂商占据主流份额 24

六、投资建议：重点关注奥比中光、柯力传感 25

奥比中光：卡位机器人3D视觉标的，下游多点开花 26

柯力传感：卡位人形机器人力矩传感器性感赛道 27

七、风险提示 28

图表目录

图表1：具身智能机器人的核心在于感知层、认知层 5

图表2：机器人用传感器分类 5

图表3：人形机器人传感器的主要类型 5

图表4：机器人视觉感知由芯片、算法、传感器影响 6

图表5：机器人视觉感知向3D化发展 6

图表6：2025年全球3D视觉感知市场规模将达150亿美元 6

图表7：主流机器视觉传感方式 7

图表8：主流传感器的感知方式 7

图表9：主流人形机器人厂商视觉传感方案 7

图表10：主流厂商短距离3D视觉传感器性能对比 8

图表11：主流厂商长距离3D视觉传感器性能对比 8

图表12：主流视觉传感器厂商梳理 8

图表13：运动控制系统包括控制器、驱动、执行器、运动反馈单元 9

图表14：力控是实现曲面打磨等高精操作的重要技术 9

图表15：机械化工作和仿人化控制的区别 9

图表16：人型机器人力矩传感器应用场景 10

图表17：常见无耦合型传感器结构框图 10

图表18：力传感器不同检测方法优缺点对比 10

图表19：硅/箔电阻应变式传感器具有更强的综合性能 11

图表20：一维、三维、六维传感器作用示意图 12

图表21：ATI六轴力矩传感器的内部结构 12

图表22：应变片需要安装在弹性体上来感受力的变化 12

图表23：应变片的生产工艺 13

图表24：应变片的性能对比 13

图表25：应变片贴合弹性体工艺要求高 13

图表26：海外各个国家六维力矩传感器标定设备 14

图表27：六维力矩传感器标定样本点数量超过50万个 14

图表28：海外龙头厂商单个应变片的价格高达180元/个 14

图表29：某六维力矩传感器上需要32个应变片 14

图表30：ATI不同系列六维力矩传感器的价格 15

图表31：中国六维力矩传感器市场集中度高 15

图表32：六维力矩传感器国产占比逐渐上升 15

图表33：力矩传感器代表厂商梳理 16

图表34：电子皮肤能感知压力、剪切力、接触力等多种类型力 16

图表35：电子皮肤主要分为基底层、导电层、传感层 17

图表36：传统的主要触觉传感器类型优缺点介绍 17

图表37：帕西尼的Dex13多维触觉灵巧手结合了视觉和触觉 18

图表38：帕西尼IPTUGEN2触觉传感器在多项指标技术领先 18

图表39：特斯拉OptimusGen2完成拿放鸡蛋动作 19

图表40：帕西尼新一代灵巧手实现多角度柔顺操作 19

图表41：帕西尼新一代灵巧手具有近千个触觉传感器 19

图表42：触觉传感器主要材料 20

图表43：可量化生产的“基于石墨纳米片/聚氨酯纳米复合材料”的电子皮肤 20

图表44：帕西尼ITPU实现毫秒决策和高级感知 21

图表45：帕西尼多维触觉可视化软件实现信号可视化 21

图表46：2023年全球柔性触觉传感器行业集中度高 21

图表47：触觉传感器代表厂商梳理 2