人形机器人三大核心传感器十家核心企业

人形机器人三大核心传感器十家核心企业

人形机器人作为未来科技的重要发展方向，其核心传感器技术正迎来快速发展。视觉传感器、力觉传感器和触觉传感器作为三大关键技术，不仅决定了机器人的感知能力，更是实现智能化的关键。本文将为您详细介绍这三大传感器的技术原理、市场规模以及相关核心企业的发展现状。

最近，人形机器人的话题持续升温，成为科技领域最热门的赛道之一。从特斯拉的 Optimus 到小米的 CyberOne，再到宇树科技登上春晚舞台的机器人，这些人形机器人不断突破人们的想象，展现出强大的发展潜力。而在人形机器人的背后，有一个关键的组成部分，那就是传感器。

传感器，可谓人形机器人的 “神经系统”，它的重要性不言而喻。以特斯拉人形机器人 Optimus 为例，其传感器造价占比近三分之一。可以说，传感器的性能直接决定了人形机器人的感知能力和交互能力，是其实现智能化的关键。

视觉传感器：机器人的 “智慧之眼”

技术原理与类型

视觉传感器就像是机器人的 “眼睛”，让机器人能够感知周围的环境，识别物体、判断距离和方向。主流的 3D 视觉技术包括结构光、TOF（飞行时间）、双目视觉等。结构光技术通过投射特定的图案到物体表面，根据图案的变形来计算物体的三维信息；TOF 则是利用光飞行的时间来测量距离，从而获取深度信息；双目视觉则是模仿人类双眼的视觉原理，通过两个摄像头从不同角度拍摄图像，计算视差来获取三维信息。这些技术各有特点，结构光精度较高，适用于近距离、高精度的场景；TOF 测量速度快，适用于远距离、实时性要求高的场景；双目视觉则对环境适应性强，能够提供丰富的视觉信息。它们为机器人提供了精准的视觉感知，使其能够在复杂的环境中准确地执行任务。

市场规模与增长趋势

据 Yole 预测，全球 3D 视觉感知市场规模将从 2022 年的 82 亿美元增长至 2028 年的 172 亿美元，年复合增长率超过 13%。人形机器人市场的快速发展，将极大地推动 3D 视觉传感器的需求增长。随着人形机器人在更多领域的应用，视觉传感器作为其获取环境信息的关键部件，市场前景十分广阔。

核心企业盘点

• 奥比中光：作为 3D 视觉传感器领域的领先企业，奥比中光在中国服务机器人 3D 视觉传感器领域市占率超过 70%，位列行业第一。公司掌握了结构光、iToF 等多种 3D 视觉技术，产品广泛应用于服务机器人、人脸识别等领域。其与微软联合研发的高性能 iToF 相机 FemtoBolt，具备高精度、尺寸小、同步精准等优势，在人形机器人等领域得到了广泛应用。2024 年推出的 Gemini330 系列全场景双目 3D 相机，在性能参数上对标国际巨头，展现了其强大的技术实力 。

• 海康威视：全球知名的安防产品及解决方案提供商，在机器视觉领域也投入了大量研发资源。旗下的海康机器人专注于机器视觉和移动机器人业务，其机器视觉产品涵盖了工业相机、镜头、视觉软件等，广泛应用于工业制造、物流等领域。海康威视凭借其在图像处理与数据分析方面的优势，以及强大的研发和生产能力，在机器视觉市场占据重要地位 。

力觉传感器：机器人的 “力量感知器”

技术难点与应用场景

力觉传感器是机器人实现精确力控制的关键部件，其中六维力矩传感器更是能够测量三维力和三维力矩，为机器人提供全面的力觉信息。它的技术难点主要体现在多个方面。首先，应变片作为核心元件，其质量直接影响传感器的精度和稳定性。优质的应变片需要具备高精度的电阻值变化特性，以准确感知力的变化。其次，生产工艺的复杂性也是一大挑战，从传感器的结构设计到贴片、封装等环节，任何一个步骤的偏差都可能导致传感器性能的下降。此外，六维力矩传感器还面临着维间耦合的问题，即一个方向的力或力矩变化可能会影响其他方向的测量结果，需要通过复杂的解耦算法来消除这种干扰 。

在应用场景方面，力觉传感器在人形机器人的手腕、脚踝等部位发挥着重要作用。在手腕处，它能够精确感知机器人抓取物体时的力度，避免因用力过大损坏物体或因抓取不稳导致物体掉落；在脚踝处，它可以帮助机器人实时感知地面的反作用力，调整行走姿态，确保行走的稳定性和灵活性。比如在精密装配任务中，力觉传感器能让机器人精确控制力度，完成微小零件的组装；在人机协作场景中，它可以使机器人感知与人的接触力，避免对人造成伤害，实现安全、高效的协作 。

市场格局与竞争态势

目前，力觉传感器市场呈现出多元化的竞争格局。在国际市场上，美国的 ATI 凭借其多年的技术积累和研发优势，在六维力矩传感器领域占据领先地位。其产品精度高、性能稳定，广泛应用于工业制造、医疗、航空航天等高端领域。德国的 Kistler、瑞士的 METTLER TOLEDO 等企业也在力觉传感器市场具有较强的竞争力，它们以高品质的产品和先进的技术，在全球市场中拥有一定的份额 。

国内市场方面，随着机器人产业的快速发展，本土力觉传感器企业也在不断崛起。柯力传感作为国内应变式传感器领域的龙头企业，在六维力传感器方面取得了显著进展，已完成人形机器人手腕、脚腕，工业臂、协作臂末端的产品系列开发，并掌握了结构解耦、算法解耦、高速采样通讯等关键技术要点 。宇立仪器则专注于多轴力传感器的研发和生产，其六维力传感器在工业机器人领域得到了广泛应用，并逐渐向人形机器人领域渗透，与多家知名企业建立了合作关系 。尽管国内企业在技术和市场份额上与国际企业仍存在一定差距，但随着技术的不断进步和国产替代的推进，国内企业的市场份额有望逐步扩大 。

核心企业分析

• 柯力传感：在力觉传感器领域具有深厚的技术积累和强大的研发实力。公司连续 15 年保持称重测力传感器国内市场占有率第一，是全球销量最大的钢制传感器制造企业。在六维力传感器方面，已给多家国内协作机器人、人形机器人客户送样，并正在为 4 家国内的人形机器人客户定制生产中。公司坚持高研发投入，掌握了较为全面完整的生产工艺和技术，主要产品核心技术均为自研。2019 - 2024 年上半年期间，公司毛利率从 38.31% 稳步提升至 43.43%，体现了其技术创新带来的成本控制和盈利能力提升 。

• 坤维科技：专注于六维力 / 力矩传感器的研发、生产和销售，产品具有高精度、高可靠性等特点。公司掌握了先进的传感器设计和制造技术，在结构设计、信号处理等方面具有独特的优势。其产品不仅在国内市场得到了广泛应用，还出口到多个国家和地区。坤维科技积极与高校、科研机构合作，不断提升自身的技术创新能力，推动六维力传感器技术的发展 。

• 宇立仪器：集研发、生产为一体的技术密集型企业，主营多轴力传感器、力控打磨设备和汽车测试设备。公司的六维力传感器集中在工业机器人领域，但正向人形机器人领域渗透。已与多家知名企业合作，例如为 MagicLab 机器人提供定制化传感器方案，提升运动控制；在优必选Walker S 项目中增强了机器人的感知和交互能力。宇立仪器不断进行产品创新，推出的新型号传感器在采样速度、精度以及一致性等性能上表现出色，推动着机器人等下游行业的技术革新与发展 。

触觉传感器：机器人的 “敏感肌肤”

技术原理与材料挑战

触觉传感器就像是机器人的 “皮肤”，让机器人能够感知接触力、压力、纹理等信息，实现与环境的自然交互。常见的触觉传感器技术包括压阻式、电容式、压电式等。压阻式触觉传感器利用弹性体材料的电阻率随压力大小变化的性质，将压力信号转化为电信号；电容式触觉传感器则通过检测两极板间电容的变化来获取受力信息；压电式触觉传感器基于压电效应，当受到外力作用时，材料会产生电信号 。

在触觉传感器的研发中，敏感材料的制造是一大挑战。例如，用于柔性触觉传感器的纳米敏感材料，需要具备高灵敏度、柔韧性和稳定性等特性，以实现对微弱力的精确感知和对复杂形状物体的贴合。目前，相关材料的制备工艺仍有待进一步完善，以提高材料的性能和一致性，降低成本 。

市场现状与发展潜力

目前，触觉传感器市场仍处于发展初期，市场规模相对较小，但随着人形机器人技术的不断成熟，触觉传感器的需求将逐步释放。据中商产业研究院预测，2029 年全球机器人触觉传感器市场空间将达到 4.3 亿美元，2022 - 2029 年 CAGR 达 10.2%。在人形机器人的应用场景中，触觉传感器能够使机器人更加精准地抓取物体、感知物体的表面特征，从而完成更加复杂的任务，其市场潜力巨大 。

核心企业探索

• 帕西尼科技：一家专注于触觉传感技术的创新企业，在人形机器人触觉传感器领域取得了显著进展。公司发布的 ITPU 多维度触觉传感单元，具备高精度、多维度感知等特性，支持全量程 0.01N 的高精度测量，能够准确捕捉接触面上的细微形变，具备 15 种多维触觉感知能力。基于该技术的第二代多维触觉灵巧手 DexH13，双手搭载近 2000 颗自研高精度触觉传感器，可在超高分辨力下进行多维触觉感知，实现对材质、温度等多维物理信息的触觉感知 。同时，其第二代多维触觉人形机器人 TORA - ONE 在双臂和灵巧手自由度上显著升级，整机共 47 个自由度，能精准模拟人类复杂手部动作，在各类精细化操作中表现出色 。

• 汉威科技：国内知名的气体传感器及仪表制造商，在柔性触觉传感器领域也有深入布局。其子公司苏州能斯达建立了稳定的纳米敏感材料体系，掌握了柔性压阻、柔性压电、柔性电容等核心技术，具备大面积阵列设计、敏感材料及导电墨水合成制备、大面积印刷电子批量制造等核心能力。汉威科技的柔性触觉传感器综合性能已达国际先进水平，超轻薄、超柔韧、超密集、超灵敏、超快速，还可剪裁，能更好地贴合终端产品。目前，公司正在与部分机器人公司开展合作，将柔性触觉传感器整合到机器人灵巧手的指尖、指腹、手臂等部位 。

视觉传感器、力觉传感器和触觉传感器作为人形机器人的三大核心传感器，各自在机器人的感知和交互中发挥着不可替代的作用。奥比中光、海康威视等十家核心企业，在技术研发、产品创新和市场拓展方面都取得了显著的成绩，为推动人形机器人产业的发展做出了重要贡献 。

未来，随着技术的不断突破，人形机器人传感器市场有望迎来更广阔的发展空间。在技术创新方面，传感器将朝着更高精度、更高集成度、更低功耗的方向发展，以满足人形机器人日益复杂的应用需求。在市场规模上，随着人形机器人在工业制造、医疗护理、家庭服务等领域的广泛应用，传感器作为其核心部件，市场需求也将随之大幅增长。

对于投资者和行业从业者来说，人形机器人传感器领域充满了机遇与挑战。关注技术发展趋势，把握市场动态，将有助于在这个快速发展的领域中抢占先机。相信在众多企业的共同努力下，人形机器人传感器技术将不断进步，为人形机器人产业的腾飞奠定坚实的基础。