人形機器人風云再起。

近期，馬斯克再度在社交平臺上分享了一段最新視頻，展示了特斯拉正在研發的 Optimus 人形機器人的流暢步行能力。2024年以來，特斯拉已經于1月16日、1月31日、2月24日三次發布Optimus的視頻，性能持續迭代升級，這將持續帶動人形機器人行業的發展。

此外，日前英偉達、微軟、亞馬遜、英特爾、三星、LG、OpenAI等科技巨頭，紛紛入股投資一家人形機器人初創科技企業Figure AI，后者在新一輪融資中籌集約6.75億美元(約48.5億人民幣)。本次融資完成后，Figure AI估值為26億美元(約186億人民幣)。

國內方面，智能機器人公司宇樹科技Unitree宣布完成近10億元B2輪融資，本輪投資方包括美團、金石投資、源碼，老股東深創投、中網投、容億、敦鴻和米達鈞石跟投。宇樹科技Unitree表示，資金將主要用于產品研發，業務拓展以及團隊搭建等方面。人形機器人產業蓬勃發展，進入加速增長期。

傳感器：人形機器人感知核心部件

早在2021年，國家發布“十四五”規劃，在這份事關中國未來5年經濟發展的重要文件中，傳感器與高端芯片、操作系統、人工智能關鍵算法等并列，是建設數字中國的關鍵技術，而智能傳感器核心制造技術——微機電系統技術(MEMS)，也被列入“十四五”規劃科技前沿領域攻關技術中。

傳感器作為人形機器人感知系統的核心部件，是靈巧手智能化的基礎。人形機器人傳感器檢測對象不同分為內部傳感器和外部傳感器。內部傳感器：用來感知機器人的自身狀態的傳感器，比如位置、速度、加速度。外部傳感器：用以感受機器人周圍環境、目標物的狀態信息的傳感器，比如視覺、觸覺、聽覺、嗅覺、溫度、力覺等。

人形機器人需要用到多種傳感器，包括力矩傳感器，拉壓力傳感器、編碼器、溫度傳感器、六維力傳感器和慣導傳感器等。其中，慣導傳感器(IMU)是實現人形機器人姿態控制的核心，六維力傳感器是力控、擺動穩定控制的核心，可精準測量隨機變化的力。

特斯拉OptimusGEN2人形機器人采用11自由度靈巧手和手指觸覺傳感器，響應更快，要實現捏雞蛋的操作需要用到多種傳感器的技術支撐，包括壓力感知、觸力感知和柔性微壓力感知等。

其中六維力/力矩傳感器應用于人形機器人的手腕處和腳腕處，又以六維聯合加載設備是高精度六維力傳感器研發和生產的必要條件。柔性觸覺傳感器/電子皮膚能夠實現與環境接觸力、溫度、濕度、震動、材質、軟硬等特性的檢測，是機器人直接感知環境作用的重要傳感器。

MEMS壓力傳感器具有易于批量生產、小型化、成本效益以及易于制造復雜結構的能力等優勢，例如Superior Sensor Technology的MEMS壓力傳感器集成了包括先進的數字濾波、閉環控制和基于軟件的壓力開關等先進的功能，可提供精確的運動控制和靈活的物體操縱能力所需的基本內部扭矩和力的反饋。

人形機器人帶動傳感器市場加速發展

據國際機器人協會預測，至2030年，全球人形機器人市場規模年復合增長率將高達71%。中國電子學會也預計，到2030年，我國人形機器人市場規模有望達約8700億元，具備較大的增長空間。

相關分析認為，人形機器人是國產傳感器的新機會。隨著人形機器人產業的擴張，傳感器行業進一步擴容，全球傳感器市場規模超萬億，我國高端傳感器仍處于起步階段。而對國產替代來說，規模大的高科技細分領域，更容易率先實現國產替代，而人形機器人相關領域傳感器，具備規模+高科技的效應。企業積極布局人形機器人相關傳感器領域，把握時代機遇，有望順應時代潮流進一步擴大高端傳感器國產化率。

隨著近年來人工智能、物聯網、5G等前沿科技的不斷發展，傳感器市場需求逐步增長。根據 Statista 數據，2022年全球傳感器市場規模達2512.9億美元，2022-2025年CAGR預計達8.04%。 根據前瞻產業研究院數據，2020年國內傳感器市場規模達2494億人民幣，2020-2025年CAGR預計達20.0%。

當前，我國傳感器市場仍舊由外資主導，國內逐步向高端市場進軍。

根據華經產業研究院數據，2020年全球龍頭企業如愛默生、西門子、博世、意法半導體、霍尼韋爾等跨國公司占據約60%的國內市場份額，尤其在高端市場，約80%的傳感器芯片依賴海外企業。

力傳感器：人形機器人有望帶來全新增量

力傳感器能夠幫助機器人實現打磨、焊接等精密操作，拓寬機器人應用場景，優化國產廠商于搬運、碼垛等傳統環節的激烈競爭格局。此外力傳感器在人形機器人中亦有廣泛應用，為模仿人類，人形機器人需精準測量關節受力情況，因此在手腕和腳踝處需搭載六維力傳感器。

相較于一維和三維，六維力傳感器優勢突出，主要體現在：1)精度顯著提升;2)結構緊湊，適應狹窄空間;3)協調同步性好。但在性能突出的同時，六維力傳感器制作難度也較高，其從結構設計、數據采集、解耦算法的復雜性等多方面難度均高于一維和三維傳感器。

目前六維力傳感器處于起步階段，市場規模較小，但未來隨著六維力傳感器在機器人行業的逐步放量，市場規模有望迅速增長。根據我們測算，中性假設下預計至2030年人形機器人用力傳感器市場有望達125億元，其中六維力傳感器市場空間有望達80億元，將為傳感器行業帶來全新增量市場。

多維力傳感器技術壁壘高，海外廠商占據主導。

海外供應商：國外成熟的多維力傳感器廠商主要有美國的AMTI、ATI、JR3、FUTEK，瑞士的 BOTA，德國的HBM等公司，已開發出多種商用六維力/扭矩傳感器。

國產供應商：一維度力傳感器技術門檻不高，國內生產商眾多;三/六維度力傳感器受到技術限制，目前國內主要玩家包括坤維科技、藍點觸控、宇立儀器等，上市公司玩家中東華測試、柯力傳感等具備一定技術基礎，逐步開展多維力傳感器的研發生產。

慣導+視覺傳感器：實現機器人高精度定位和導航

慣性傳感器是一種用于測量物體的加速度、角速度和傾斜角度等參數的電子傳感器，包括加速度計、陀螺儀和慣性測量單元(IMU)三種，其中IMU是市場份額最大的品類。根據芯謀研究，2022年國內IMU市場規模達到43.1億元，預計2027年達到75.5億元，年均復合增長率達11.9%。

視覺傳感器是利用光學元件和成像裝置獲取外部環境圖像信息的一類傳感器。從輸出維度的角度來看，基于視覺傳感器的感知方法可以分為2D視覺和3D視覺兩種。在人形機器人、自動駕駛等高精度要求領域，3D視覺是目前的主要方向。IMU和視覺傳感器具有互補性，能夠有效實現SLAM方案(同步定位與建圖)，完成機器人定位和導航，未來均有望受益于人形機器人產業趨勢。

國內慣導傳感器(IMU)與視覺傳感器上市公司主要包含芯動聯科、敏芯股份、華依科技、奧比中光、舜宇光學等，具備較強的研發與市場競爭力。