六維力傳感器如何改寫機(jī)器人江湖？

　　近日，OpenAI與人形機(jī)器人公司Figure AI合作，推出了大模型加持的人形機(jī)器人Figure 01。

　　“頭腦”聰明、“四肢”靈活，接入最新版GPT后，人形機(jī)器人發(fā)展動(dòng)能愈發(fā)強(qiáng)勁。

　　未來，人形機(jī)器人可能會(huì)成為我們生活中不可或缺的一部分，從制造業(yè)到家庭、醫(yī)療保健和服務(wù)行業(yè)等領(lǐng)域，都有廣泛的應(yīng)用前景。

　　但想走進(jìn)千家萬戶，還面臨著重重的關(guān)卡。其中，六維力傳感器的技術(shù)難度大，規(guī)�；瘧�(yīng)用較難，對(duì)于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈和其它智能裝配來說非常重要。

　　隨著協(xié)作機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人的快速發(fā)展，六維力傳感器市場(chǎng)迅速擴(kuò)張，在人形機(jī)器人突破式發(fā)展的刺激下，未來市場(chǎng)有望呈爆發(fā)式發(fā)展。

　　六維力傳感器競(jìng)爭(zhēng)情況如何?六維力傳感器下游應(yīng)用情況如何?六維力傳感器的市場(chǎng)空間如何?

　　本文，頭豹研究院將對(duì)中國(guó)力傳感器行業(yè)定義與分類、技術(shù)壁壘、產(chǎn)業(yè)鏈圖譜等方面進(jìn)行梳理，并對(duì)行業(yè)規(guī)模及行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)等進(jìn)行分析預(yù)測(cè)。

　　01

　　行業(yè)綜述

　　力傳感器是將力的大小轉(zhuǎn)換成相關(guān)電信號(hào)的元件，根據(jù)測(cè)量維度可分為一維至六維傳感器，根據(jù)測(cè)量原理可分為應(yīng)變片式、光學(xué)式以及壓電/電容式傳感器，其中應(yīng)變片式傳感器綜合性能*，是多數(shù)企業(yè)的主流選擇。

　　六維力傳感器是維度最高的力覺傳感器，可用于機(jī)器人等高端領(lǐng)域;政策對(duì)于該領(lǐng)域具有較大的支持力度;上世紀(jì)70年代以來，中國(guó)和國(guó)際學(xué)者進(jìn)行不斷地研究改進(jìn)，提升六維力傳感器的性能。

　　六維力傳感器測(cè)量的準(zhǔn)確度通常由串?dāng)_、精度、準(zhǔn)度等性能決定，串?dāng)_指標(biāo)用來衡量傳感器的耦合干擾情況，精度和準(zhǔn)度能夠更加清晰地評(píng)估測(cè)量誤差水平。

　　六維力傳感器技術(shù)難度較高，主要壁壘體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)耦合設(shè)計(jì)、六維聯(lián)合加載標(biāo)定研發(fā)、動(dòng)態(tài)性能算法的優(yōu)化以及耦合誤差無法完全避免四個(gè)方面。

　　02

　　產(chǎn)業(yè)鏈分析

　　力傳感器上游為原材料與零部件，直接材料占主要成本，應(yīng)變片是核心部件;中游為力傳感器的制造，中國(guó)市場(chǎng)集中度較高;下游為力傳感器的應(yīng)用場(chǎng)景，機(jī)器人是主要的應(yīng)用場(chǎng)景，人形機(jī)器人的快速發(fā)展將為其市場(chǎng)帶來新增量。

　　直接材料占據(jù)應(yīng)變片式力傳感器大部分成本，主要材料為應(yīng)變片，高端產(chǎn)品價(jià)格較高，且制作復(fù)雜，因此需要大量應(yīng)變片的六維力傳感器價(jià)格較高，未來隨著國(guó)產(chǎn)化及下游需求打開，成本將有所降低。

　　全球六維力傳感器市場(chǎng)主要分為歐美、日韓、中國(guó)三大陣營(yíng)，近年來中國(guó)參與者逐漸增多;中國(guó)市場(chǎng)集中度較高，大部分市場(chǎng)被*梯隊(duì)企業(yè)占據(jù)。

　　力傳感器的下游應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛，主要為機(jī)器人、汽車、醫(yī)療、航空航天四個(gè)領(lǐng)域。

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　　機(jī)器人領(lǐng)域是六維力傳感器的主要下游場(chǎng)景之一;工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)快速發(fā)展，拉動(dòng)六維力傳感器需求增長(zhǎng)。

　　打磨拋光機(jī)器人較多應(yīng)用于3C領(lǐng)域和汽車領(lǐng)域，對(duì)工作精細(xì)度要求較高，需搭載六維力傳感器。未來打磨拋光機(jī)器人人工替代進(jìn)程將加快，預(yù)計(jì)2030年機(jī)器人產(chǎn)量將達(dá)1.4萬套，六維力傳感器需求量將達(dá)2.8萬臺(tái)，年復(fù)合增長(zhǎng)率為18.5%。

　　六維主要用于人形機(jī)器人的手腕和腳踝等部位，可使機(jī)器人更加靈活、自然的運(yùn)動(dòng);機(jī)器人各部位的力控方案需根據(jù)不同的使用場(chǎng)景、成本和工種來進(jìn)行選擇。

　　隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展以及AI技術(shù)的普及，機(jī)器人逐漸在各行各業(yè)滲透;特斯拉Optimus量產(chǎn)在即，預(yù)計(jì)樂觀情況下人形機(jī)器人用六維力傳感器市場(chǎng)規(guī)模將超230億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為97%。

　　多維力傳感器可幫助協(xié)作機(jī)器人完成更加精細(xì)的任務(wù)、提升手術(shù)機(jī)器人的安全性，協(xié)作機(jī)器人的安裝量以及手術(shù)機(jī)器人的市場(chǎng)空間的上升將增加為力傳感器市場(chǎng)帶來增量。

　　03

　　行業(yè)規(guī)模

　　中國(guó)六維力傳感器市場(chǎng)規(guī)模較小，但具有較強(qiáng)的成長(zhǎng)性。

　　2021年后，隨著協(xié)作機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人等的快速發(fā)展，尤其是人形機(jī)器人的突破式進(jìn)展，各類型機(jī)器人對(duì)于多維度力傳感器的需求不斷提升，六維力傳感器銷量增長(zhǎng)變快，2022年為4,840套，同比增長(zhǎng)62.6%，2022年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了0.5億元。

　　此外，六維力傳感器國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程的加快降低了售價(jià)，且隨著產(chǎn)業(yè)鏈逐漸完備、核心技術(shù)的突破，價(jià)格將進(jìn)一步下降，假設(shè)每年以10%的速度下降。

　　在上述因素的驅(qū)動(dòng)下，預(yù)計(jì)2027年六維力傳感器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)1.8億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為29.6%。