请仔细阅读本报告末页声明 证券研究报告 | 行业专题研究 2023年05月30日 机械设备 机器人硬件拆解二：视觉与力控 传感器是机器人重要组成部分，价值量或仅次于关节模组。根据YOLE数据，2015-2021年无人机及机器人传感器市场从3.51亿美元增长至7.09亿美元，复合增长率高达12.4%，其中光学传感器占比达74%。传感器市场高增长率表明机器人对于传感器有强烈需求。机器人传感器可以分为内部传感器和外部传感器，其中内部传感器主要用于测量机器人自身状态，以实现独立行走、动态平衡、一般肢体动作等；外部传感器模仿人类感官，包括视觉、触觉、听觉、嗅觉、味觉、接近觉等传感器。通常来说，关节模组是人形机器人价值量占比最高的环节，占比一般在40%以上，我们通过梳理人形机器人传感器的可能应用位置与数量，推测人形机器人传感器价值量占比或仅次于关节模组。 视觉：机器人视觉的要点在于移动场景、精细描绘和高集成度。机器人自主导航与汽车自动驾驶技术系出同源，其中机器人视觉受限于内部空间，需具有更高集成度。机器人自主导航与汽车自动驾驶共同的三大关键技术为环境感知、规划决策与执行控制，自动驾驶和机器人主要通过传感器来获取周围环境信息。常用的视觉和环境感知传感器为摄像头、雷达（毫米波、激光、超声波等）、红外传感器、GPS、IMU等。马斯克在股东日表示，特斯拉已经打通了FSD和机器人的底层模块，实现了一定程度的算法复用。FSD算法利用传感器数据进行环境感知，这些传感器也可以帮助机器人感知周围环境，识别物体、人和障碍物等。 力控：多维力矩/力传感是目前最优解，电子皮肤或为触觉终极方案。目前机器人力控方案大致有3类，分别为电流环力控、多维力矩/力传感器力控、被动力控（弹性体），其中多维力矩/力传感器力控是当前力控的最佳方案，其硬件包括关节部位的单轴力矩传感器和机器人执行器末端的6轴力传感器。同时，机器人若要模拟人体的触觉，以及实现人体皮肤对温度、湿度等外界物理量的感知，则电子皮肤可能是最佳路径之一。电子皮肤需要集成各类传感器和集成电路，并使用柔性的材料制作，壁垒较高，目前尚未在机器人领域大量应用。但从泛用性与仿生性角度，我们认为电子皮肤或是机器人触觉的终极方案。 传感器“加码”智能机器人，建议关注具备机器人应用潜力的国产标的。1）柯力传感：国内传感器领军企业，加速迈向物联网综合供应商。2）汉威科技：子公司能斯达开发的柔性微纳传感器已在智能机器人领域得到应用，该技术与电子皮肤兼容。3）奥比中光：3D视觉平台型公司，有望充分受益于机器人视觉应用场景落地。 风险提示：智能机器人行业发展速度不及预期风险；人形机器人供应链不确定性风险；持续研发投入导致亏损风险。 增持（维持） 行业走势 作者 分析师 张一鸣 执业证书编号：S0680522070009 邮箱：zhangyiming@gszq.com 研究助理 刘嘉林 执业证书编号：S0680122080032 邮箱：liujialin@gszq.com 相关研究 1、《机械设备：竞争格局优化，静待行业复苏——机床行业2022&2023Q1综述》2023-05-17 2、《机械设备：工控行业2023Q1点评：收入及利润同比微增，环比下降，行业需求拐点或已临近》2023-05-13 3、《机械设备：利润大幅改善，出口+电动化驱动行业长期增长——叉车行业2023Q1综述》2023-05-09 -16%0%16%32%2022-052022-092023-012023-05机械设备沪深300 2023年05月30日 P.2 请仔细阅读本报告末页声明 内容目录 一、机器人逐渐迈入智能时代，重视传感器环节增量机会 ......................................................................................... 3 1.1传感器：万物互联的基础环节，广泛应用于消费类与工业类产品 ................................................................... 3 1.2传感器是机器人重要组成部分，价值量占比仅次于关节模组 .......................................................................... 5 二、视觉与力控传感器或为机器人下一个超级赛道 ................................................................................................... 7 2.1视觉：机器人视觉要点在于移动场景、精细描绘与高集成度 .......................................................................... 7 2.2力控：多维力矩/力传感是目前最优解，电子皮肤或为触觉终极方案 ............................................................. 10 三、传感器“加码”智能机器人，建议关注具备应用潜力的国产标的 ....................................................................... 12 3.1柯力传感：国内传感器领军企业，加速迈向物联网综合供应商 ..................................................................... 12 3.2汉威科技：子公司能斯达开发的柔性微纳传感器已在智能机器人领域得到应用 .............................................. 13 3.3奥比中光：3D视觉平台型公司，有望充分受益于机器人应用场景落地 .......................................................... 15 风险提示 .............................................................................................................................................................. 16 图表目录 图表1：智能传感器分类 ........................................................................................................................................ 3 图表2：传感器产业链图谱 ..................................................................................................................................... 4 图表3：全球智能传感器市场规模及预测 ................................................................................................................. 4 图表4：全球传感器市场应用领域格局（2017年） .................................................................................................. 4 图表5：2020年中国传感器行业市场份额 ................................................................................................................ 5 图表6：2020年中国传感器行业市场集中度 ............................................................................................................ 5 图表7：机器人传感器示意图 .................................................................................................................................. 5 图表8：机器人传感器分类 ..................................................................................................................................... 6 图表9：常用的视觉传感器 ..................................................................................................................................... 7 图表10：各类摄像头性能与成本对比 ...................................................................................................................... 7 图表11：各类视觉传感器性能与成本对比 ............................................................................................................... 8 图表12：特斯拉Optimus在行走的同时进行环境感知与记忆 .................................................................................... 9 图表13：全球视觉传感器行业部分参与企业 ............................................................................................................ 9 图表14：特斯拉Optimus旋转执行器与线性执行器均配置了传感器 ......................................................................... 10 图表15：生物皮肤（左）与电子皮肤（右） ........................................................................................................... 11 图表16：全球力控传感器行业部分参与企业 ........................................................................................................... 11 图