大家好,这是我们专栏人形机器人系列内容的第二期,这期我们主要来聊力传感器,并分享A股相关公司。

在第一讲的内容里面我们已经明确,人形机器人是典型的主题投资机会,而指数在止跌企稳之后,市场的行情将以主题投资和事件驱动的方式展开。

从实际表现来看,我们在上周六讲完人形机器人后,最近四天板块总体比较强势。

其中华为机器人受消息刺激更为强势,拓斯达四天的涨幅超过40%。

随着特斯拉“擎天柱”机器人进入量产倒计时以及国内巨头积极布局,后续人形机器人板块还会受到持续催化,这期内容我们主要给大家聊聊机器人中具有高价值、高增量的六维力传感器。

六维力传感器

六维力传感器

传感器是机器人感知系统的重要组成部分,相当于人类的感官,比如视觉、听觉、触觉、触觉、嗅觉等。

传感器在机器人中的应用,可以为机器人提供外部和内部的感知能力,在外部通过传感器实现与环境的交互,在内部实现对自身状态的感知。

机器人传感器的种类有很多,比较重要的传感器有力传感器、触觉传感器、IMU和视觉传感器。

六维力传感器在机器人中主要发挥力度和扭矩的精准控制、身体姿态的控制以及安全控制等功能,是辅助机器人实现精密操作和身体平衡控制的关键零部件,具有高价值、高增量、高壁垒三大特点。

我们在第一讲的时候给大家提到过,传感器在特斯拉机器人中的成本占比约25.8%,而力传感器占比24%,六维力传感器独占19%,也就是说六维力传感器在整个机器人成本中占比将近20%,是成本占比最高的单一零部件,价值量约8万元人民币。

虽然随着机器人量产,传感器的成本会有所下降,但占机器人的总成本依然在15%以上,还是最大的一块成本。

最为关键的是,由于目前六维力传感器应用场景少,市场规模也小,但随着机器人规模出货,六维力传感器的价值增量很大。

2023年国内市场六维力传感器出货量为9450套,同比增长17.4%,市场规模为2.35亿元,同比增长14.6%;根据睿工业数据,预计到2030年出货量和市场规模将达到119.5万台和143.3亿元,市场规模是2023年的61倍,年复合增速约80%

基本概念及技术壁垒

基本概念及技术壁垒

按照测量的维度,力传感器最常见的有一维、三维和六维力传感器,六维力传感器是多维力传感器最完整的形式,也就是能够同时测量物体在六个方向的力和力矩的传感器,包括三个平移方向和三个旋转方向。

六维力传感器能够为机器人提供力控制和运动控制必要的力感知数据,对机器人完成复杂精细作业任务,实现柔性化、智能化操作起到关键作用。

六维力传感器主要应用于机器人关节、手腕、脚踝和手掌。

按照技术原理的不同,六维力传感器可以分为应变式、电容式、光电式、压电式和电阻式五种,应变式是目前市场主流的技术路线,也较为成熟。

应变式十字梁型六维力传感器由四部分机械元件组成,分别是十字梁弹性体(内含应变片)、底盘、基座和顶盖。

其中应变片在六维力传感器的成本中占比很高。以中航电测的产品为例,金属应