行业周报：巨头纷纷入局人形机器人，传感器迎来发展机遇期

机械设备 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 1 / 20 机械设备 2023年08月13日 投资评级：看好（维持） 行业走势图 数据来源：聚源 《智能焊接渗透空间大，国产焊接控制系统率先突破—行业周报》-2023.8.6 《政策业绩双底已现，关注顺周期正当时—行业点评报告》-2023.8.3 《核电设备景气上行，四代核电东风渐至—行业周报》-2023.7.30 巨头纷纷入局人形机器人，传感器迎来发展机遇期 ——行业周报 孟鹏飞（分析师） 熊亚威（分析师） 张健（联系人） mengpengfei@kysec.cn 证书编号：S0790522060001 xiongyawei@kysec.cn 证书编号：S0790522080004 zhangjian1@kysec.cn 证书编号：S0790123040050  巨头纷纷入局人形机器人，传感器产业迎来发展机遇期 2023年8月9日，三星宣布将于10月份的三星技术日推出“半导体人形机器人”计划，该种机器人将具有嗅觉、味觉等人类感官功能。此外，2023年8月16日世界机器人大会将于北京召开，人形机器人行业催化不断，有望带动相关产业快速发展。传感器是实现人形机器人自动检测与自动控制的首要环节，可以分为内部传感器与外部传感器，内部传感器包括编码器、力/力矩传感器、惯性传感器等，外部传感器包括视觉传感器、味觉传感器、嗅觉传感器等。我们认为，随着科技巨头逐步入局人形机器人，传感器的品类、数量需求将实现双增长，编码器、力学传感器、惯性传感器等传感器产业有望获得快速发展机遇。  人形机器人持续推进，力传感器、编码器等持续受益 力传感器感知并度量力，在人形机器人关节上具有应用，编码器可测量旋转角度与速度，可通过伺服系统应用于人形机器人中。从竞争格局来看，高端编码器与多维力矩传感器由于技术壁垒较高，国内可量产的企业较少。惯性传感器可通过采集加速度和角速度等惯性信息推测人形机器人的实时位置和运动轨迹，从而实现定位导航并维持身体平衡。由于惯性传感器对芯片设计和晶圆制造要求较高，壁垒高，全球惯性传感器市场集中于海外企业，国内企业正加速技术升级与渗透。  人形机器人功能逐步增多，关注新型传感器机遇 科技巨头入局人形机器人，带动新型传感器产业发展，包括嗅觉传感器、味觉传感器等。嗅觉传感器借助敏感材料与气体分子进行物理、化学反应，引起电学性质发生变化，从而将气体的类别、浓度等信息转化为电信号并进行传输。从竞争格局看，国外企业如博世、德尔福等占据中高端气体传感器市场较大份额，国内企业如汉威科技等则不断加快国产替代步伐。味觉传感器是机器人“电子舌”的核心器件，其主要通过采用仿生膜材料，检测电势、电流等变化来判断味道类型，技术处于不断发展中。  受益标的 综合以上分析，建议重点关注力学传感器、编码器、IMU相关厂商。受益标的：奥普光电（国内光栅编码器领军者，市场扩容叠加国产替代打开成长空间）；昊志机电（高度稀缺的机床高端主轴、机器人关节模组供应商）；康斯特（高精度MEMS压力传感器打破海外垄断，量产在即，成长可期）；柯力传感（国内应变式力传感器龙头）；汉威科技（国内领先的气体传感器龙头企业、智能仪器仪表提供商）；敏芯股份（国内MEMS传感器龙头，布局惯性、压力、声学传感器）；芯动联科（高性能MEMS惯性传感器龙头，产品包括MEMS陀螺仪和加速度计）。  风险提示：宏观经济复苏不及预期；国产化替代进程不及预期；市场竞争恶化风险。 -24%-12%0%12%2022-082022-122023-04机械设备沪深300相关研究报告 开源证券 证券研究报告 行业周报 行业研究 行业周报 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 2 / 20 目 录 1、 巨头纷纷入局人形机器人，传感器产业迎来发展机遇期 ..................................................................................................... 4 2、 人形机器人持续推进，力学传感器、编码器等持续受益 ..................................................................................................... 5 2.1、 多维力矩传感器与编码器是人形机器人的核心传感器 .............................................................................................. 5 2.2、 力矩传感器感知并度量力，多维力传感器技术难度高 .............................................................................................. 7 2.3、 高端编码器具备技术壁垒与制造壁垒，国产替代逐步加速 ...................................................................................... 8 2.4、 惯性传感器可感知机器人运动姿态，高性能产品壁垒高 ........................................................................................ 10 3、 人形机器人功能逐步增多，关注新型传感器机遇 ............................................................................................................... 12 3.1、 嗅觉传感器模拟人的嗅觉，国产替代空间广阔 ........................................................................................................ 12 3.2、 味觉传感器是机器人“电子舌”的核心元件，技术逐步发展 .................................................................................... 15 4、 受益标的 .................................................................................................................................................................................. 17 5、 风险提示 .................................................................................................................................................................................. 18 图表目录 图1： 2021年三星电子在中国申请气体传感器专利 ................................................................................................................... 4 图2： 2015年三星电子申请了嗅觉传感装置专利 ....................................................................................................................... 4 图3： 传感器是人形机器人实现检测和控制的首要环节 ............................................................................................................ 5 图4： 特斯拉旋转关节采用双编码器+力矩传感器 ..................................................................................................................... 6 图5： 协作机器人关节模组中采用双编码器................................................................................................................................ 6 图6： 灵巧手内的执行器是一个微型伺服电缸............................................................................................................................ 7 图7： 六维力矩传感器产品示意图 ............................................................................................................................................... 7 图8： 六维力矩传感器结构图 ....................................................................................................................................................... 7 图9： 2025年中国力矩传感器市场规模预计达282亿元 ........................................................................................................... 8 图10： 编码器是测量位移、角度的高精度传感器 ...................................................................................................................... 8 图11： 编码器基于莫尔条纹与光电转换原理工作 ...................................................................................................................... 8 图12： 2022-2028年国内编码器CAGR预计达9.9% ................................................................................................................. 9 图13： 外国企业在我国编码器市场占比较高.................................................................................