传感器是机器人与世界互动的唯一途径!
传感器是机器人感知物理世界的窗口,也是机器人智能化的基础。用于感知环境,获取周围世界的信息,包括各种视觉传感器、听觉传感器、触觉传感器、力传感器等。现在一个普通的人形机器人需要1套视觉传感器,1套相位传感器,14个一维力矩传感器, 14个一维液位传感器, 四个六维力矩传感器,十个MEMS触觉传感器(手指位置)、一套薄膜传感器。


目前,传感器的总体趋势是多维、高精度、高集成度和高延展性。高维扭矩传感器和高维触觉传感器是目前传感器的研究重点。随着人形机器人的逐步量产,人形机器人对传感器的需求越来越大,有望推动传感器行业的扩张。
力传感器-机器人精确、灵活操作的关键。
根据测量层面的分类,力传感器可以分为一维和多维。一维力传感器只检验一个方向的力,价格多为几百元,广泛应用于工业场景;多维力传感器可以测量多维力,常见的是三维力和六维力。
六维力传感器可以同时测量XYZ的轴向力和围绕轴的扭矩。内部算法可以解耦各个方向的力和扭矩的影响,给出最全面的力觉信息,技术壁垒高,应用困难。

机器人领域是六维力/扭矩传感器的重要市场,人形机器人在市场上有很大的应用潜力:目前,六维力/扭矩传感器主要用于工业机器人、合作机器人、手术机器人和康复机器人。随着机器人力控技术的发展和成本的降低,六维力传感器将在人形机器人领域发挥极其重要的作用,未来市场前景广阔。



根据中国商业产业研究院的数据,2023年中国六维力传感器主要被外资公司占据。作为市场份额最高的公司,ATI在2023年占据了20%以上的市场份额。宇立仪器、坤维科技、蓝点触摸等国内企业正在积极开拓六维力传感器市场。伴随着人形机器人产业的加速发展,其它厂商也在逐步布局六维力传感器,看好未来国内厂商的市场份额逐步提高。

柔性传感器-机器人实现精细交互的核心
触觉是机器人感知的重要方式,柔性传感器市场空间广阔。所谓“软”,是指触觉传感器具有类似人体皮肤的物理特性,即具有一定的柔性,可以附着在媒体表面测量受力信息,进而感知目标对象的图像特征。因此,软压传感技术的发展对于机器触觉感知领域尤为重要。
随着科学技术的不断发展和应用领域的拓展,智能手机、可穿戴设备、智能家居等消费电子产品中使用的柔性传感器将继续增长,促进市场规模的增长。随着人们对智能产品需求的增加,消费电子领域的柔性传感器市场份额将继续扩大。
根据传感原理,软液位传感器主要可分为压阻式(电阻式)、电容式、电感式、压电式、光电式等。软压阻液位传感器被称为下一代软液位传感器的理想选择。

软触感电子皮肤是一种软液位传感器,具有类似于人体触觉传感器的功能,电子皮肤(E-skin)机器人表面蒙皮可以为机器人提供丰富的触感信息,促进机器人控制和新一代人机交互领域的发展。
感知皮肤可以像衣服一样粘在更重的媒体表面,完成接触检测,不受接触面和形状的限制。 由于触觉传感器的高性能,在智能系统中的应用越来越广泛;电子皮肤不仅能实现更智能的机器人,而且在可穿戴设备和医疗领域也具有重要意义。

帕西尼是国内触感领域的头部制造商。 DexH13 它可以实现许多复杂的动作,如抓挠、握持、旋转和把握,实现平稳的交互。此外,从传感器的数量和灵敏度来看,帕西尼新一代灵巧手具 978 一个触觉传感器,可以达到手指重复定位的精度±0.05mm;有助于实现更高性能的操作。

据QYResearch报道,2029年全球软触觉传感器规模将达到53亿美元,其中机器人触觉传感器空间将达到4.3亿美元。随著机器人技术路线的不断迭代,以及大规模生产的到来,触觉传感器市场规模有望持续增长,超出预期。全球软触觉传感器市场主要由海外企业占据,主要制造商包括Novasentis、Tekscan、Japan DisplayInc.(JDI)、Baumer、Fraba,根据QY Research,CR52年的市场份额约为57%。

第三,重点公司:
1、柯力传感-六维力传感器布局
深耕传感器和工业物联网领域的宁波柯力传感科技有限公司, 致力于开发和生产各种传感器、工业物联网系统和多场景应用解决方案; 2022 2008年,公司一直在持续 14 2008年国内重量传感器市场份额第一;是全球大型钢质传感器制造企业和传感器行业的开拓者之一。
传感器是公司的一项繁荣业务。经过多年的发展,公司已经涉足称重、光电、水质、光纤测温、光幕、气体、位移、功率、温度、湿度、压力、流量、3D 近20种传感器,如视觉、激光测距、振动传感器、机器人多维传感器等。

2023 2008年至今,公司积极布局机器人及相关传感器产业,以市场需求为导向。在六维力传感器领域,公司完成了人形机器人手腕、脚踝、工业臂、合作臂尾端的产品系列开发,掌握了结构解耦、算法解耦、高速取样通信等关键技术,并向国内多家合作机器人和人形机器人客户发送了样品。就触觉传感器而言,公司已经与多家企业、学校合作,并通过自主研发推进项目,目前产品正处于研发验证阶段。

2、汉威科技-电子皮肤
深耕行业的汉威科技集团有限公司 20 多年来,我一直是国内知名的气体传感器、仪器制造商和物联网解决方案提供商,致力于成为以传感器为核心的物联网解决方案的领导者。

公司依托子公司能斯达机器人布局触觉传感器产品。苏州能斯达集成了机器人关键部位的软性微纳触觉传感器。能斯达目前推出了PPT100\FPT200两个电子皮肤触觉模块,可以与机器人高度融合,模拟人类的触觉感知,实现法向力、剪切力、温度等多模态工作场景。根据能斯达官网,能斯达目前已经形成了自主产权。
目前,电子皮肤技术已经引入小米CyberX人形机器人供应链,并与宇树科技合作,提供触感、气体和温度和湿度传感器。此外,它还与近20家机器人制造商进行送样或小批量合作。
3、奥比中光-机器人视觉-
奥比中光科技集团有限公司(以下简称“奥比中光”)是行业领先的机器人视觉及 AI 视觉技术公司致力于构建机器人和机器人 AI 视觉产业中台,打造机器人“双眼”。

机器人视觉模块是一个智能传感中心,结合光学成像、环境感知和数据处理能力,通过硬件部件和算法构建三维空间认知系统。视觉模块作为机器人的“环境分析大脑”,一般集成高分辨率摄像头、红外传感器、激光雷达等设施,配合高分辨率摄像头、激光雷达等设施。 SLAM 算法和深度学习框架,将二维图像转换成多维空间数据,包括距离、形状和运动轨迹。

在 3D 视觉传感器市场的主要参与者包括奥比中光、英特尔、索尼、英飞凌、银牛微电子等。其中,奥比中光凭借其技术优势成为行业龙头。2023年 《机器视觉产业发展蓝皮书》提到,2022 2008年,奥比中光 在中国服务机器人领域的市场份额已经超过 70%,稳居龙头企业地位。
先后与英伟达合作开发了奥比中光 3D 开发套件 N11OrbbecPersee 与 OPDK 套件,可以普遍使用 应用于 AMR、无人驾驶飞机、机械臂控制等,表现出灵活的情景适应性,显著提高 AMR 识别和导航能力。

23 年微软已成为公司的新合作伙伴,奥比中光与微软联合开发 Femto 系列 iToF 相机,继承微软 AzureKinect 具有高性能、高性能等特点的技术优势, 3D 在机器人、3D中,视觉传感器被广泛使用 在世界范围内,扫描、生物识别等许多领域已经超过10000。 家庭客户的认可。

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