自2023年起大陸在人形機器人領域密集釋出了一系列政策,明确了該行業發展藍圖,長遠來看預計将形成價值萬億的藍海市場。
傳感器是人形機器人軟硬體零部件之間的關鍵橋梁,人形機器人通過搭載包括視覺和力覺等多種傳感器,呈現出多資訊融合的力控執行方式。
人形機器人為了更好地對運動高精度控制,催生了多元力矩傳感器的強烈需求。其中,六維力傳感器能夠提供更全面的力覺資訊,進好地提升機器人的靈活性和穩定性。
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六維力傳感器行業概覽
力矩傳感器,也稱為扭矩傳感器,是能夠感覺和測量力的關鍵部件。
根據測量次元的不同,力傳感器可分為單維測力傳感器、二維測力傳感器和多元力傳感器。其中,六維力矩傳感器能夠感覺力系統中的三維力分量和三維力矩分量,将力信号轉換成電信号,并同時測量三個軸向力和三個軸向力矩,滿足所有方向上力的檢測需求。
高精度的六維力矩傳感器能有效解耦各方向力和力矩間的幹擾,使力的測量更為精确。同時,能監測力矩是否在安全範圍内,進而有效避免傳感器的過載損壞。
當力的方向和作用點在三維空間内随機變化時,六維力傳感器就成為為了首選的測量工具。
一維、三維和六維力矩傳感器圖示:
資料來源:坤維科技
在六維力矩傳感器的設計中,結構解耦技術占核心地位,占技術壁壘極高。結構解耦技術包括彈性體結構設計、貼片位置設計等多個方面。高精度的六維力矩傳感器通過其結構解耦設計,結合解耦算法,實作對力的精準測量。
從分類來看,六維力傳感器主要包括應變式、壓阻式、電容式和光電式等。
目前主要應用的是應變式測量技術。應變式六維力傳感器具有性能穩定、抗幹擾能力強以及成本可控等諸多優勢,也是技術最成熟的主流方案。
應變片廠商市場主要參與者包括德國HBM、日本共和KYOWA和國内主要應變片廠商中航電測等。
六維力傳感器競争格局和龍頭梳理
國内六維力傳感器市場中,國外品牌如ATI、Bota、Kistler等仍較大市場佔有率,日韓代表廠商有Robotous、Sinto等。
目前國産六維力矩傳感器主要技術難點集中在靈敏度、串擾、抗過載能力及維間耦合誤差等方面。
六維力傳感器術壁壘較高,具備批量供應能力的廠商仍較少。國内市場六維力傳感器市場集中度高,其中ATI(美國)占據絕對領先地位,國産品牌如宇立儀器、坤維科技、藍點觸控鑫精誠等引領國産替代程序。
海伯森、神源生智能、瑞爾特測控等也均有相關産品落地,并進入産業化應用階段;此外,柯力傳感、東華測試、重慶魯班機器人技術研究院、昊志機電等也在加速布局。#機器人##人形機器人##科技##财經##減速器##傳感器#
整體而言,近年來入局六維力矩傳感器的國内相關廠商不斷增加。在人形機器人加速爆發的背景下,六維力矩傳感器作為關鍵零部件,有望迎來高速發展機遇。
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