传感器行业专题研究：传感器，人形机器人感知交互基础，重视技术路线变化及产业进展

HUAXISECURITIESCOLTD证券研究报告行业深度 研究报告 传感器专题研究： 传感器：人形机器人感知交互基础，重视技术路线变化及产业进展 【华西机械团从】 分析师：黄端连 SACNOS1120524030001 邮箱：huangrlhx168ccmcn 分析师：石城 SACNOS1120524080001 部箱：shichengohx168comcn 2025年2月 核心观点华西址券 HUAXISECURITIES 传感器：人形机器人感知交互基础，亚视技术路线变化及产业进展。人形机器人传感器主要分布于传感系统，常见的类型包括视觉、触觉、听觉传感器，觉和味觉传感器可能在人形机器人特定应用场景中应用。目前六维力传感器、激光雷达、柔性电子皮肤、高性能惯性测量单元（IMU）及力控扭矩传感器等在该领域具有较高的技术价值和市场潜力，我们按照不同功能，将人形机器人的传感器分为视觉听觉、力及触觉、编码器及惯性。据 CSDN，2030年人形机器人的零部件价值量，力传感器IMU占比达到13。各类传感器中，力及力短传感器价值链占比较大： 多类型传感器：力及触觉传感器高价值量，国内企业进展加速；其他环节老玩家的新进展，1）规觉及听觉传感器：在人形机器人领域，3D视觉感 知技术可以让机器人获得更加准确的外部环境信息，降低误差，帮助机器人快速地进行种动作反应。听觉领域，多采用麦克风库列，麦克风阵列带 采用多个表克风分布在三维空间，对空间中信号的不同方向和方位的立体感知能力有所提升。2）力力觉及触觉传感器：力力矩传感器价值温较大 ，且六维力传感器技术壁垒较高，目前AT占据了最高的市场份额。国内企业如宇立仪器、坤维科技、蓝点触控等正在积极开拓六维力传感器市场。 电子皮肤领域，处于发展提速的阶段，难度较大且与具他传感器的交互存在较高壁垒。皮肤及灵巧手终端的觉，将一直是技术及产业选代的主要方 向。3）惯性传感器：国内IMU行业玩家相对固定，且IMU结构相对成熟，目前机器人企业的IMU方案仍存在不确定性，建议此环节持续关注老玩家的新进展，以及关注机器人企业的IMU方案进展。 投资建议：目前人形机器人的发展提速，国内外厂商开展了军备竞宽，传感器作为人形机器人必不可少的部件，有望需求迎来较快增长，且技术路线有望持续选代，国内技术实力较强的企业有望迎来快速发展。人形机量人的传感器，包括视觉、听觉、力觉及链觉、快性传感器等。1）视觉传感器：受益标的包括深耕3D现觉传感器的奥比中光，以及机器视觉领域领先的凌云光、奥普特等。2）听觉传感器：受益标的包括国内麦克风领域领先 的敏芯股份邓。3）力力矩传感器：受益标的包括平台型传感器龙头柯力传感、六维力传感器有进展的安培龙、东华测试、凌云股份等，4）触觉传 感器：作为应用广泛且难度较大的环节，相关企业尚处于研发阶段，受益标的包括汉威料技、损莱新材、日盈电子等，5）惯性传感器：用途及产品 形态相对成熟，建议关注具备陀螺仪芯片设计能力的龙头芯动联科，受益标的包括发布机器人IMU新产品的华依科技等。 风险提示：行业开括及应用进展不及预期的风险；传感器技术难度大且路线多变，国内企业进展及降本不及预期的风险：行业竞争加剧的风险。 目录华西证券 HUAXISECURITIES 传感器：人形机器人感知世界的基础 传感器：人形机器人感知世界的基础 华西址券 HUAXISECURITIES 传感器：人形机器人交互和感知的关链，人形机器人传感器主要分布于传感系统，常见的类型包括视觉、触觉、听觉传感器，唤觉和味觉传感器可能 在人形机器人特定应用场景中应用。日前六维力传感器、激光需达、柔性电子皮肤、高性能惯性测量单元（IMU）及力控担矩传感器等在该领域具有较 高的技术价值和市场潜力，我们按照不同功能，将人形机器人的传感器分为规觉听觉、力及触觉编码器及惯性传感器。 智能传感器：更适合人形机器人交互，较为常见的传感器类型有电阻应变式传感器、电穿式传感器、电感式传感器、压电式传感器、压阻式传感器以及MEM5传感器等。智能传感器是融合了传感器、微处理器、信号调理模块、存储模块、ADC模块、通信模块、智能算法等软硬件为一体的微型系统 ，具备信号感知、信号处理数据存情、人工智能、双向追信、数字信号输出等诺多功能。 图：传感器在人形机器人中的用途广泛图：传统传感及与智能传感器的区别 分类代际内部结构功能特点 第1代 将非电信号转决或消弱的快效电 信号输出 传统传感器只有敏您元件，不包含电路携块 第2代构成传感器的控感知制部分，可远程 第3代包含微电机系统和信号润延模块开始采用MEMS工艺，可进行信 智能传感器第4代 包含MEMS信号训理和做处允许传感器寻址，可对自身状态 、数字口等进行评估 Touch包含多个MEMS，微理照以及显备旧令和效据双向通信、数字 第5代 告号传输、本地款母外 数转换和数字能口等快块测、自补、自定文算法等功能 传感器：人形机器人感知世界的基础 华西证券 HUAXISECURITIES 传感器：内部传感器主要用来感知和监测机端人自身的状态参数，以调整并控制机端人的运动。2）外部传感器：用来检测机人周边环境、日标的犬 态特征等，使机器人能够根据不同的环境进行自动校正和自适应调整，如避障和路线规划等。 国内外玩家技术造代加速，对传感器的需求也逐步提升。1）TESLA：Optimu5gen3，特斯拉最新发布的机器人方案中，灵巧手的自由度提升至22 个，对手部传感器要求进一步高。2）Figure：FigureAI在完全自主研发端到端机器人AI方面取得进展，在25M2发布了Helix模型，3）其他：包括 国内及海外很多公可都在占点发展人形机器人，传感器是人形机器人必不可少的环节，且有望随若技术送代而不断发展。 图：机器人的内部传感器和外部传感器图Optimusgen3图Figure02 内部传感器外部传感器 恒真传添器力觉传热器 加选度传感乐听觉传感柔 位置传感器温度传感塞 探动传感器等物体识别传感器气压传感器等 传感器：人形机器人感知世界的基础 华西证券 HUAXISECURITIES 人形机器人传感器：人形机器人对感知要求较高，涵盖了视觉、力觉、听觉、触觉等方面。 传感器价值量，提CSDN，2030年人形机器人的零部件价值量，力传感器IMU占比达到13。各类传感器中，力及力矩传感器价值链占比较大。 图：人形机器人的主要传感器介绍图：2030年人形机器人零部件价值量占比 类型基本介绍特点 过机件和计登机法，让机器人外弹来 视觉传感器自现实世界的视觉敌据，技术路线可分为结构 满常配备先进的机端视微嘉新，法合多红能力和AI算法，以实现环境知。追踪。导能规 光、ToF、双日多日视觉，激光扫苗等，划、人机交互等、 听觉传感器 主要为麦克风，包括声音接收器、信号处理器模拟人类听觉功能，用于接收和识别声吉信号 和音拓处理软件等部分，进而实现语音识别。语音合成声源定位等。 生要为力矩传感器，其可以在各种中旋转或非魔力传够器主要作用为感既量力，应用于人 19 行年滚柱丝杠 无框力矩电机， 减速器 力传装 力传感刷 转机接部件上对扭转力瓶感知进行检测，将扭 力的的理变化转为请陷点信号的一种传感器。 人形机服人运动传感隔土要是惯性传器 形机器人关节部位，其中六维力传恶录足维度最高的力矩传器，能给合出最为全正的力炭信 惠，力传惠器领减的高价值品类 通过采集角速度与加速应等慢性信息，可以用于准算人形机器人的实时位置与运动轨，同 空心杯电机 13其他 运动传感器（IMU），人形机器人空移盗志金测和定性事，可以与机器人搭载的多传感器逆合，在数 控制主要浓载于MEMSMU滑类型和数据频率问实现互补。 大多被排列成矩库组成阵列魅觉传感器，空间可遇盖于人形机需人三维载体表面，实现与环 11 2 觉传感器分辨率可达豪来级，偿近人类的皮，因而强 振探动力，温屏，漫，动，材质，软。 称为“电子皮肤”持性检测，是人形机器人实现类人魅觉的关键， 1 目录华西证券 HUAXISECURITIES 日视觉及听觉传感器：机器人观察及对话的基础 华西址券 HUAXISECURITIES 视觉传感器：重视3D机器视觉传感器，视觉传感量指的即是机视觉，机器视觉可以分为3D视觉感知及2D现觉成像，在应用上，3D视觉感知技术相比2D成像技术而言也更加广泛。在人形机器人领域，3D规觉感知技术可以让机器人获得更加准确的外部环境信息，降低误差，帮助机器人快速地进行各种动作反应。 的复杂性，现价段的像索阵列大小相绞于传统的图像传感器要小很多， 图：空间三维测量示意图图：不同场景对3D测量要求的区别 2D图点云区3D模型11 3D视觉感最佳测量距分辨 知主要技术 测量精度主要适用场量 5m 近钜：高手机范置、刷脸支付、成脸门锁、 结构光等 高 中远距：低服务机器人，安防降控。屏下3D iToF 35m 中近距：低 中话：亮 手机前置。后置，扫地机器人 ARVR、门禁等 图：DVS传感器像索阵列 dToF5m 近距：低手机后置。平板后置。扫地机器 远距：高人等 15m高低汽车训面、室外机备人。智能安 防等 近距：低汽车自动驾映、汽车ADAS、低速 Lidar200m 工业三维测量 pc 200mm30m 远：高物流车自动驾驻等 极高报高高精度工业测三，材料，结构检 columnaddressdecoder 1 华西证券 HUAXISECURITIES 技术路线：不同厂商技术路线不同。人形机需人视觉方案目前主要以结构光、双目或多目RGB、TOF等的组合方案为主：算法基础强的厂商会采用更为 简单的传感器方案，而算法相对薄弱的厂商会选择更为核心的硬件。国内大多厂商使用多传感器合方素实现环境感知， 图：国内外各人形机器人企业的规觉方案图：不同传感器方案的优劳势比较 视觉方索激光雷达可见光摄像头深度相机 相机 企业型号激光毫米波需摄像头1）稳定性强，对环境、光照 优必选 WalkerX 腰部4室光波胃达 RGBD拍机四月拍机 智元机整人 远征A2 激光雷达 RGBD相机鱼联相机 影响不敏感： 1）可获取的环城数据1）可同时获取场量 信员量较大：采腰信息及视觉洁息 宇技科技H1 优势2）能精研定位体位置及其3）探范工大，最大可实现 3D激光雷达深压相机360视图 23设备成入低事 觉识别技术或熟：3）体型小使于安装 视2）稳定性强，超虫 3）体型小忙于按护 的信教证量小视鱼广度较小 真法时长 早动起元动STAR1深识觉指机1）只能产生点云图像，提供1）不能大范出检测 1）视单广度小，测 拒范图一橙在10m内 开普勒 RGBD机鱼限360 红外双日提像头 劳势2）价格显量，安求的安装空2获取距宽信息困性2）传感器成态家亮： 乐聚机器人帕西尼感知科技 众草机能人 先行者K1 KUAVO30 TORAONE SEO1 激光雷达 环视相机，高清RGB相机 结构光深密摄保头 摄像头深度摄像头 高清摄像头 博利叶智 GR1 RGD摄像头 小米 CyberOne RGB柜机iToF 达过机能人 CloudGinger 20 湖光雷达 3D深度相机TOF相机 RGB单日摄价头 汗RobnticsX小五 游光雷达 3D视微传感器 普渡机器人PUDUD7 光雷达 RGBD指机全量指机 3）设备缺取深度图 3）不能进行初微识别 3）图像历量受环章光照影响胶大 像质量识低 特共拉OptimusGen22D摄像头鱼服摄馋头 图：微软KinectV2TOF深度相机 FoiorCamer 22听觉传感器：技术方案以麦克风为主 华西址券 HUAXISECURITIES 机器人听觉：主要基于克风阵列，机器人听力系统，量基本的两个方面，一是自动语音识别，二是声源定位（本质是从所获得的信号中提取目标的 立置信息），对于声源定位，传感器阵列主要是麦克风阵列，MEM5麦克风正逐步成为主流的技术方索， 麦克风阵列：相较于单一传感器，麦克风阵列可以提供高质量的信号。麦克风阵列