感覺層是人形機器人的關鍵環節，該環節內建了多種傳感器提供全面的外部和内部感覺能力。
傳感器使人形機器人通過觸覺、視覺和聽覺等感覺方式與外部環境進行互動，還能使其感覺自身的實時狀态。
目前傳感器在人形機器人中的用量大且成本占比相對較高。以特斯拉的Optimus機器人為例，各類傳感器的成本占比高達近30%。
随着人形機器人加速進入發展階段，傳感器行業也将迎來廣闊的發展機遇。
國内領先的人形機器人整機廠商包括優必選、達閥、智元、傅利葉、宇樹、追覓以及小米等公司，已廣泛采用了各類傳感器。
人形機器人部分廠商采用傳感器方案一覽：
資料來源：公開整理
本文章重點梳理人形機器人三大核心傳感器，以及市場競争格局和相關龍頭，供大家學習參考！
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1、觸覺傳感器
機器人的觸覺傳感系統是通過實體接觸來探測和衡量物體特征的方式，能夠幫助機器人感覺和了解其周圍環境。
觸覺傳感器能夠直接檢測機器人與環境之間的互相作用，如接觸力、溫度物體的材質硬度和柔軟度等特性。
觸覺傳感器作為視覺傳感的重要補充，可以使機器人通過觸摸來感覺物體的形狀、質地等實體特性，進而進行精确的抓取操作，廣泛應用于機器人的關節、柔性皮膚等領域。
在工作原理上，觸覺傳感器陣列将各種實體波形信号轉換為電流或電壓波形，随後通過數字電路進行處理，并以電磁波的形式進行傳輸。在接收端，另一個傳感器會捕獲這些信号，并将其轉換回所需的資訊形式。
觸覺傳感器在很大程度上取決于其是否具有柔性，是以柔性觸覺傳感器往往具有更高的價值。
柔性觸覺傳感器的制造面臨多方面的挑戰，主要展現在材料和制造技術上。材料方面需要解決如何在保持柔性的同時實作多元力的檢測。制造技術上則必須確定傳感器在拉伸、擠壓和扭轉變形等情況下仍能正常識别力矩、溫度等關鍵參數。
柔性觸覺傳感器結構拆解：
資料來源：麥姆斯咨詢
全球市場格局方面，柔性傳感器技術的話語權掌握在歐美企業手中，全球領先的三大廠商包括Novasentis、Tekscan、JDI等。
國内柔性傳感器主要應用于消費電子領域，人形機器人領域的應用目前尚處于驗證和測試階段，尚未實作大規模應用。
柔性觸覺傳感器相關企業及布局情況：
資料來源：GGII
2、力傳感器
力/力矩傳感器矩傳感器使機器人在執行操作時能夠自主調整其姿态，進而確定操作的穩定性和精确度。
力矩傳感器對于機器人實作力感覺十分重要。人形機器人通過主動力控制技術來模拟觸覺感覺，力傳感器是實作精準力控的首選方式。
通過力傳感器與閉環控制算法的結合，機器人能夠精确地控制力度。根據傳感器的安裝位置，力控方式可分為末端力控和關節力控兩種。末端力控是在機械臂的末端安裝一維或六維力傳感器。
其中六維力傳感器提供了最高次元的力覺資訊，能夠給出最為全面和精準的力覺資料。
機器人市場的強勁需求推動六維力矩傳感器供應商數量的逐年增加，但由于技術壁壘較高，具備批量化産品供應能力的廠商仍十分有限。根據MIR睿資料，2023年大陸六維力傳感器的出貨量和市場規模分别達到9450台和2.35億元。
2023年中國市場六維力傳感器廠商營收份額占比:
資料來源：MIR
3、IMU慣性傳感器
IMU（慣性測量單元）是保持機器人的平衡和實作穩定行走的關鍵所在。IMU傳感器在行業中的應用主要在三個方面：慣性導航、慣性測量和慣性穩控，全面适配人形機器人。
慣性傳感器能夠實時監測機器人的運動狀态，確定根據實際情況進行及時調整。
IMU的關鍵部分包括陀螺儀和加速度計，這兩部分也是主要的BOM成本。硬體方面陀螺儀的制造難度較高，軟體方面主要的挑戰則在于算法控制，車載IMU相比機器人上的IMU在精度和零偏穩定性方面的要求更高。#人形機器人##機器人##科技##财經##傳感器#
慣性傳感器全球市場競争格局：
目前大陸的MEMS IMU市場中，國際廠商仍占據主導地位，如博世、ST和TDK等巨頭。國内IMU市場中，矽睿科技是最大的廠商，士蘭微和美新半導體也占據重要市場佔有率。此外，在磁力計市場中，除了Honeywell等國外廠商外，國内的多元科技、深迪半導體等廠商也在加速布局。
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