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人形机器人带来的传感器新机遇,柯力传感加速布局六维力产品,老牌企业能否后发先至?
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本文来源:时代商业研究院 作者:陈佳鑫

来源 | 时代商业研究院

作者 | 陈佳鑫

编辑 | 韩迅

传感器是人形机器人实现环境感知、运动控制与人机交互的 " 感官系统 "。

机器人传感器多种多样,其中力觉传感器是检测机器人与环境或物体间作用力(如拉力、压力、扭矩等)的装置,主要配置在机器人关节处。

机器人向人形机器人方向发展,运动复杂度的提升,使力觉传感器结构愈发复杂,高维度传感器(如六维力传感器)需求逐渐兴起。

六维力传感器能够同时测量空间中三个正交方向的力(Fx,Fy,Fz)和绕这三个轴的力矩(Mx,My,Mz),为机器人提供全维度的力学反馈,使其实现类人化的精细操作。六维力传感器主要安装在人形机器人的足部、手部,例如,在行走时通过足部传感器感知地面反作用力以调整步态保持平衡,抓取物体时通过手部传感器控制握力避免损坏物品。

目前六维力传感器已形成以内资为主导的供给格局。柯力传感(603662.SH)成立于 1995 年,是国内传感器行业产品品种最多的上市公司之一,近年来加速布局六维力传感器,已给 50 多家国内机器人企业送样,这家老牌传感器企业能否后发先至?

8 月 8 日、11 日,就六维力传感器优势、产能、投资方向等问题,时代商业研究院向柯力传感发函并致电询问。截至发稿,对方仍未回应。

人形机器人带动维力传感器需求增长

机器人传感器可分为外部传感器(感知环境及交互信息)和内部传感器(检测机器人本体状态)。其中,外部传感器包括视觉传感器、力觉传感器、触觉传感器、听觉传感器等;内部传感器包括位置传感器、加速度传感器、速度传感器等。

力觉传感器是机器人感知外部力与力矩的核心元件,通过测量机器人与环境交互时的受力状态,实现精密操作与自适应控制。按照测量维度的不同,力觉传感器可分为一维至六维。

为实现更强的运动表现,人形机器人对高维力传感器的需求量增大,尤其是六维力传感器。六维力传感器作为人形机器人的核心感知元件,能够同时测量空间中三个正交方向的力(Fx,Fy,Fz)和绕这三个轴的力矩(Mx,My,Mz),为机器人提供全维度的力学反馈,使其实现类人化的精细操作、动态平衡和柔顺交互。

六维力传感器结构复杂,并非多个低维传感器简单叠加,其非线性力学特征显著,加载 Fx 方向力时可同时引发 My 力矩信号标定。六维力传感器技术难度主要体现在结构设计、解耦算法、标定工艺、信号处理等多个维度的复杂耦合,相较低维传感器技术难度呈指数级上升,也被形容为 " 一维力传感器难度的六次方 "。

人形机器人正处于规模化量产前夕,特斯拉、1-X、Figure、智元、傅利叶等企业均已实现小批量生产。高工机器人产业研究所(GGII)预测,2025 年全球人形机器人市场销量有望达到 1.24 万台,市场规模 63.39 亿元;到 2030 年,市场销量将接近 34 万台,市场规模超过 640 亿元;到 2035 年,销量将超过 500 万台,市场规模超过 4000 亿元。

人形机器人的放量也将带动六维力传感器需求大幅增长。QYResearch 数据显示,2024 年全球六维力传感器市场规模预计将达到 3.3 亿美元,同比增长 46.67%,预计到 2030 年将飙升至 23.05 亿美元,其间年复合增长率(CAGR)高达 40.52%。

六维力传感器已获得批量订单

柯力传感成立于 1995 年,是国内传感器行业产品品种最多的上市公司之一,拥有光电、水质、光纤测温、光幕、气体、位移、电量、温湿度压力、流量、3D 视觉、激光测距、微型测力、振动、机器人六维力 / 力矩传感器等近 20 种传感器。

目前已形成智能工业测控与计量、智慧物流设备、能源环境设备测量、机器人传感器等四大板块的业态布局。

柯力传感近年来加速布局开发六维力传感器,年报显示,2024 年,柯力传感的六维力 / 力矩传感器已完成人形机器人手腕、脚腕,工业臂、协作臂末端的产品系列开发,掌握了结构解耦、算法解耦、高速采样通信等技术要点,并已给 50 多家国内人形机器人、协作机器人、工业机器人客户送样,部分客户已进入批量订单阶段。

2025 年 4 月,柯力传感购置并启用六维力自动化测试设备及加工设备,将对六维力传感器实现全自动化标定检测,有助于提高产品精度、稳定性和可靠性,并将大幅提高公司生产六维力传感器的效率和产能。

据 MIR 睿工业数据,因价格优势,目前国内人形机器人用六维力传感器已形成以内资为主导的格局。2024 年,蓝点触控的人形机器人六维力传感器出货量占比约 62%,预计 2025 年其市占率将超 70%;坤维科技、宇立占比分别为 25.7%、6.9%。包括柯力传感在内的其余国产厂商多处于打样、送样阶段。

对于自身六维力传感器的优势,柯力传感在 2024 年 12 月的业绩说明会上表示,六维力传感器用到的技术路线、工艺、ADC 采集都属于柯力擅长的力学传感器技术,柯力有着非常成熟的技术基础和健全的研发团队。按照柯力过去近 30 年的发展经验,随着力学传感器产业升级及规模化生产,相比于竞企,柯力在大规模量产上具有较大优势,且量越大,优势越明显。

后续或重点投资机器人传感器

柯力传感提出打造 " 传感器森林 " 的战略投资布局,2024 年完成了 " 七控二参 " 共 9 个项目的战略投资。

2025 年一季度,柯力传感完成对人形机器人企业 " 开普勒机器人 " 的战略投资;2025 年 5 月,柯力传感完成对 " 触觉传感器 " 企业 " 猿声科技 " 的投资。柯力传感今年以来加速在人形机器人领域的投资布局,与上述企业存在业务协同空间。

2024 年年报中,柯力传感提到围绕 " 一核两翼 " 的方向储备和跟进了一批项目。" 一核 " 指核心的机器人传感器," 两翼 " 中的一翼是多物理量的传感器,另一翼是工业物联网的应用。考虑到 2024 年柯力传感机器人传感器业务收入占总收入的比例不足 1%,其后续或将加大在机器人传感器领域的投资力度。

(全文 2197 字)

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