人形机器人行业系列报告（五）：传感器：人形机器人核心的感知部件

敬请参阅最后一页特别声明 -1- 证券研究报告 2024年3月4日 行业研究 传感器：人形机器人核心的感知部件 ——人形机器人行业系列报告（五） 电力设备新能源 传感器是人形机器人中核心的感知部件，可以类比做人的感觉器官。传感器由敏感元件、转换元件及转换电路构成，可以按照输入量、转换原理、输出信号等多种方式分类。目前常见的传感器主要有电阻应变式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、压阻式传感器、MEMS传感器等。 力传感器：精细感知的重要依靠。按照测量维度，力/力矩传感器可以分为一至六维力/力矩传感器。六维力传感器在机器人中有广阔应用空间，且行业壁垒最高。结构设计、标定与检测、算法设计是六维力/力矩传感器领域的三大壁垒。在竞争格局上，国外企业具有先发优势，中国公司加速追赶：坤维科技、鑫精诚、宇立仪器、蓝点触控等国内企业先后进入该领域；ATI、SCHUNK等海外企业作为全球龙头，积累多年，仍旧有明显的领先优势。在市场空间上，力矩传感器当前的全球市场规模超过500亿元，六维力/力矩传感器步入加速增长期。GGII预计，2027年中国六维力/力矩传感器市场规模将超过15亿元，2022-2027年的CAGR超过45%。 触觉传感器：与环境交互的必需媒介。触觉传感器具有多种形式：柔性触觉传感器、触觉传感器阵列、仿生皮肤。由于柔性传感器中使用的材料、制造技术和传感机制的原因，性能常常低于刚性传感器，因此，需要在材料、算法上多方发力，才可以生产出性能优异、成本可控的柔性触觉传感器。在市场空间上，柔性触觉传感器当前的全球市场规模超100亿元。在竞争格局上，海外企业仍然占据领先地位。根据QY Research的数据，在竞争格局上，2022年，按照销售金额计，全球前五大厂商均为海外企业，占有大约57%的市场份额。具体到高端阵列式触觉传感器产品，国外企业的领先优势更大。 IMU：姿态控制的重要组成。惯性测量单元（IMU）使用一个或多个加速度计、陀螺仪的组合测量物体的加速度和角速度。在市场空间上，MEMS惯性传感器当前的全球市场规模超200亿元。在竞争格局上，海外企业如Honeywell、ADI、Sensonor、Silicon Sensing、Colibrys仍然占据高性能MEMS惯性传感器市场的主导地位。 视觉传感器：获取环境信息的重要途径。视觉传感器是仿生传感器中非常重要的部分，机器视觉可以进一步强化人形机器人的感知能力。在市场空间上，机器视觉当前的全球市场规模在800亿元左右。在竞争格局上，内外资品牌的竞争已开始呈现分庭抗礼的局面。甚至在某些产业链环节，国产的份额已领先于外资。如镜头、光源领域，相机领域。 投资建议：随着人形机器人放量，传感器行业将有广阔的发展空间。目前在传感器的大部分领域，海外公司技术水平、产品能力均较强，国产公司正不断深化自身能力，随着行业对降本的需求愈发迫切，中国企业突出重围的机会持续提升。力传感器领域：关注柯力传感、中航电测；触觉传感器领域：关注汉威科技、苏试试验、奥迪威、申昊科技；IMU领域：关注芯动联科、华依科技；视觉传感器领域：关注奥比中光。 风险分析：传感器降本不及预期风险；人形机器人降本不及预期风险；竞争加剧带来的盈利不及预期风险。 买入（维持） 作者 分析师：殷中枢 执业证书编号：S0930518040004 010-58452063 yinzs@ebscn.com 分析师：黄帅斌 执业证书编号：S0930520080005 0755-23915357 huangshuaibin@ebscn.com 分析师：和霖 执业证书编号：S0930523070006 021-52523853 helin@ebscn.com 行业与沪深300指数对比图 -40%-20%0%20%2023/01/042023/05/052023/09/032024/01/02电力设备(申万)沪深300 资料来源：Wind 要点 敬请参阅最后一页特别声明 -2- 证券研究报告 电力设备新能源 目 录 1、 传感器：核心的感知部件 ................................................................................................. 5 1.1、 人形机器人中，感知器件至关重要 ........................................................................................................ 5 1.2、 敏感元件和转换元件是传感器的重要组成部分 ...................................................................................... 5 1.3、 传感器的类型多种多样 ........................................................................................................................... 6 1.4、 常见的传感器类型 .................................................................................................................................. 7 1.4.1、 电阻应变式传感器 ............................................................................................................................. 7 1.4.2、 电容式传感器 .................................................................................................................................... 8 1.4.3、 电感式传感器 .................................................................................................................................... 9 1.4.4、 压电式传感器 .................................................................................................................................. 10 1.4.5、 压阻式传感器 .................................................................................................................................. 10 1.4.6、 MEMS传感器 ................................................................................................................................. 10 2、 力传感器：精细感知的重要依靠 ...................................................................................... 12 2.1、 应变式力传感器应用最广 ..................................................................................................................... 12 2.2、 六维力传感器壁垒最高 ......................................................................................................................... 12 2.3、 市场空间广阔，六维力传感器加速增长 ............................................................................................... 14 2.4、 设计、标定与算法筑起壁垒 ................................................................................................................. 15 2.5、 国外企业具有先发优势，中国公司加速追赶 ........................................................................................ 16 3、 触觉传感器：与环境交互的必需媒介 ............................................................................... 18 3.1、 触觉传感器可以让机器人拥有类人触觉 ............................................................................................... 18 3.2、 触觉传感器具有多种形式 ..................................................................................................................... 18 3.2.1、 柔性触觉传感器 .............................................................................................................................. 18 3.2.2、 触觉传感器阵列 .............................................................................................................................. 19 3.2.3、 仿生皮肤 ......................................................................................................................................... 20 3.3、 空间广阔，高速增长 .........................................................