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- 人形機(jī)器人具身智能的基礎(chǔ)！感知模塊受益上市公司梳理
- 來(lái)源：財(cái)聯(lián)社 發(fā)表于 2024/3/4
財(cái)聯(lián)社3月3日訊（編輯 宣林）據(jù)媒體報(bào)道，當(dāng)?shù)貢r(shí)間周四，人形機(jī)器人初創(chuàng)公司Figure宣布，已從亞馬遜創(chuàng)始人貝索斯、英偉達(dá)、OpenAI和微軟等巨頭那里籌集了約6.75億美元的資金，使其公司估值達(dá)到了26億美元。作為協(xié)議的一部分，F(xiàn)igure還將與OpenAI合作，開(kāi)發(fā)下一代人形機(jī)器人的人工智能(AI)模型，還將使用微軟的Azure云服務(wù)搭建人工智能基礎(chǔ)設(shè)施和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)等。
東吳證券曾朵紅在2月26日的研報(bào)中表示，人形機(jī)器人包括感知模塊、交互模塊、運(yùn)控模塊，其中感知模塊類似于人類的各類感官神經(jīng)，提供視覺(jué)、位覺(jué)、 觸覺(jué)、力覺(jué)等信息，分布于人形機(jī)器人的各類關(guān)節(jié)中，提供運(yùn)控規(guī)劃準(zhǔn)確性，是人形機(jī)器人具身智能的基礎(chǔ)。隨著人形機(jī)器人未來(lái)有更準(zhǔn)確的感知和更有效的交互，感知模塊成長(zhǎng)空間廣闊。
人形機(jī)器人感知模塊包括視覺(jué)傳感器、位覺(jué)傳感器、運(yùn)控傳感器和觸覺(jué)傳感器。從市場(chǎng)空間看，若2030年人形機(jī)器人全球量產(chǎn)116萬(wàn)臺(tái)，考慮特斯拉市占率65%，并考慮降價(jià)，曾朵紅等人預(yù)期運(yùn)控傳感器中的六維力矩傳感器市場(chǎng)空間230億>觸覺(jué)傳感器100億。
力矩傳感器是感知并度量力矩的關(guān)鍵部件，按照測(cè)量維度，力矩傳感器分為一至六維力傳感器，其中六維力矩傳感器提供較全的力信息及受力姿態(tài)，力的測(cè)量更為準(zhǔn)確。為提高雙手靈巧度、行走的平衡性能，人形機(jī)器人傾向于在手腕、腳踝分別安裝六維力矩。六維力矩傳感器根據(jù)其將力或力矩轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的原理不同，可以分為應(yīng)變式、壓阻式、電容式和光電式等，其中應(yīng)變式六維力傳感器具有性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、抗干擾能力強(qiáng)且成本可控等優(yōu)勢(shì)，得到了廣泛的研究和應(yīng)用。
六維力矩傳感器壁壘較高，國(guó)產(chǎn)六維力矩傳感器與外資主流傳感器仍存在差距。從競(jìng)爭(zhēng)格局看，美國(guó)的ATI產(chǎn)品類型多，性能良好，為Kuka、ABB、安川等協(xié)作機(jī)器人廠商提供核心產(chǎn)品；德國(guó)的HBM、ME，均可自產(chǎn)應(yīng)變片；瑞士Kistler是電壓式的佼佼者。國(guó)產(chǎn)廠商中，宇立儀器、坤維科技、鑫精誠(chéng)、海伯森、藍(lán)點(diǎn)觸控、神源生智能、瑞爾特測(cè)控等已有相關(guān)的產(chǎn)品落地并進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，新進(jìn)入者東華測(cè)試、昊志機(jī)電、埃力智能等已初步具備六維力矩傳感器的生產(chǎn)能力，部分產(chǎn)品已開(kāi)始送樣測(cè)試。不過(guò)，曾朵紅等人表示，六維傳感器的壁壘更多在于工藝，無(wú)明顯卡脖子環(huán)節(jié)，中國(guó)廠商在中低端產(chǎn)品上已突破，且產(chǎn)品性價(jià)比高，且更多資本進(jìn)入該領(lǐng)域加速技術(shù)迭代，中國(guó)廠商優(yōu)勢(shì)明顯。
人形機(jī)器人觸覺(jué)傳感器包括兩種類型，技術(shù)路線眾多，一是基于Mems技術(shù)集成的觸覺(jué)傳感器，包括壓阻式、電容式、光電式、電磁式，二是視觸覺(jué)傳感器。MEMS壓阻式觸覺(jué)傳感器技術(shù)成熟，目前應(yīng)用較廣，曾朵紅等人預(yù)計(jì)短期是機(jī)器人觸覺(jué)傳感器先放量技術(shù)。其采用MEMS技術(shù)排列密集，集成度高，體積小，技術(shù)成熟，成本低。制造精度不同，價(jià)格從幾十至上千不等，進(jìn)口產(chǎn)品單點(diǎn)售價(jià)近千元。
視觸覺(jué)傳感器本質(zhì)是視覺(jué)+深度學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)大模型，該技術(shù)方案第一步使用高精度相機(jī)拍攝可變?nèi)嵝圆牧系男巫�，�?dāng)受力時(shí)，網(wǎng)格形狀發(fā)生形變，MEMS技術(shù)集成的微型雙目相機(jī)記錄該形變，再基于已訓(xùn)練好的深度學(xué)習(xí)大模型，映射出物體的深度信息和運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。其理論上能夠測(cè)量各種方向及不同分布位置的力信息，適用性廣，在切向摩擦力與滑移等特性上的測(cè)量上限也更高，準(zhǔn)確度高；同時(shí)原材料成本可控。
目前機(jī)器人觸覺(jué)傳感器市場(chǎng)主要由美國(guó)企業(yè)占據(jù)。根據(jù)QY Research，2022年全球前五大廠商占據(jù)76%份額，分別為美國(guó)Tekscan、Pressure Profile Systems、Sensor Products、德國(guó)Weiss Robotics、美國(guó)Syn Touch。國(guó)內(nèi)企業(yè)規(guī)模尚小，其中漢威科技子公司能斯達(dá)主要生產(chǎn)薄膜電容觸覺(jué)傳感器，可應(yīng)用于機(jī)器人身體，產(chǎn)品成熟；初創(chuàng)型公司帕西尼致力于用列陣式柔性觸覺(jué)傳感器應(yīng)用于機(jī)器人領(lǐng)域，技術(shù)積累相對(duì)扎實(shí)；此外墨現(xiàn)科技、他山科技、埔慧科技、力感科技也有相關(guān)布局。
（財(cái)聯(lián)社 宣林）
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