昨晚，宇树科技更新发布了人形机器人Unitree G1行走和奔跑的视频，此次进行了仿生灵动升级，以实现柔顺行走和仿人奔跑。同期，软通天擎机器人公司也发布了旗下首款交互与教育双足机器人天鹤C1。
当前全球人形机器人进程全面提速。特斯拉今年将开启量产，英伟达和OpenAI等巨头也开始下场进入人形机器人赛道。
英伟达高级研究员JimFan预测2025年将成为「机器人之年」，多个先进机器人将无处不在。
在人形机器人供应链中，上游零部件减速器、传感器、丝杠、电机等是成本价值占比较高的环节。
其中，传感器是人形机器人感知世界、理解环境和实现交互与决策的基础，也是人形机器人感知层关键零部件，合计成本占比约25.8%。
本文重点关注人形机器人三大核心传感器：触觉传感器、视觉传感器和力/力矩传感器。
力/力矩传感器能够实时测量机器人关节或末端执行器受到的力和力矩，为控制系统提供关键的反馈信息。可以让机器人在执行操作时能够自主调整其姿态，从而确保操作的稳定性和精确度。
按照测量维度的不同，力传感觉器可以分为一维至六维力传感器。
从主流的传感器的测量维度来看，一、三、六维力矩传感器为常见产品，二、五维力矩的相对较少。
根据坤维科技CTO袁明论介绍：“如果力的方向是固定的，可以采用一维力传感器；如果力作用点与传感器标定参考点重合，但力的方向随机变化，可以用三维力传感器；而如果力的方向和作用点都在三维空间里随机变化，就应该选用六维力传感器进行测量。”
六维力传感器是维度最高的力觉传感器，能够提供最高维度的力觉信息，并给出最为全面和精准的力觉数据。
六维力矩传感器壁垒也最高的，所需应变片数量是单维力传感器的数倍，叠加生产难度大，其成本远高于单维力矩传感器。
在人形机器人的末端安装六维力传感器，可以获取力传感器往后段的力觉信息。
人形机器人对力传感器需求明确，以特斯拉人形机器人Optimus为例，关节使用扭矩传感器和拉力传感器，手腕和脚腕关节使用六维力传感器，能够同时测量三维空间中的三个力分量和三个力矩分量，为机器人提供全面的力觉信息。
特斯拉人形机器人手腕和脚腕关节使用六维力传感器：
资料来源：特斯拉官网
优必选为人形机器人均在手腕和脚踝处配置了4个六维力/力矩传感器。
资料来源：优必选官网
目前六维力传感器市场基数偏小，尚未形成明显规模效应。
全球市场国外老牌厂商众多，欧美国家起步较早。市场格局较为集中，前十厂商合计份额达约70%。
在全球六维力传感器市场中，ATI占据较大的市场份额，是众多机器人和自动化设备制造商的首选供应商。ATI率先开发出六维力和力矩传感器，能够测量XYZ三个方向的力和力矩。
国内厂商中目前可批量化供应的企业较少，宇立仪器、蓝点触控、坤维信息、鑫精诚、海伯森等具备较强竞争力，部分指标对标海外产品，柯力传感、昊志机电、东华测试、安培龙、神源生智能、瑞尔特测控等公司近年来加速布局。
在2023年中国六维力传感器市场中，宇立仪器位居第二，市场份额12.2%。排名第一的是ATI，市场份额占比为22.4%。宇立仪器的六维力传感器被用于优必选的Walker S1人形机器人中。
蓝点触控的六维力传感器产品已经进入大族、珞石、新松、UR等协作机器人的供应链中。
坤维科技的六维力传感器与节卡、遨博、睿尔曼、越疆、思灵等协作机器人厂商开展了深度合作。
柯力传感目前已给国内多家工业机器人、协作机器人和人形机器人客户送样，已取得部分协作机器人客户的批量订单。此外，柯力传感已向华为交付了六维力传感器样品，样品客户已测试合格，订单已完成交付。
在人形机器人量产前，本体企业会优先找寻研发能力强的六维力矩传感器生产厂商配套本体开发。
在产品定型后量产降本是关键，具备大规模降本能力特别是拥有自动化贴片设备，且具有力传感器大规模量产经验的企业占优。
人形机器人传感器应用位置：
触觉传感器是机器人直接感知环境作用的重要传感器，应用于机器人的关节和柔性皮肤等领域。
作为视觉传感的重要补充，触觉传感器可以使机器人通过触摸来感知物体的形状和质地等物理特性，从而进行精确的抓取操作。
特斯拉人形机器人手部传感器中价值量最大的是触觉传感器。
其中，柔性触觉传感器具有更高的价值，壁垒主要在材料和制造两方面。
材料选择包括敏感材料有机聚合物、石墨烯以及柔性基底材料。
触觉传感器目前处于发展早期，当前市场主要以Canatu、Sensel、Flexpoint等海外企业为主。
国内布局触觉传感器的厂商有苏州能斯达电子（汉威科技）、申昊科技、墨现科技、力感科技、瑞浒科技等、埔慧科技、帕西尼感知、钛深科技、柔宇科技、宇博智能、苏试试验、中科纳芯等。
未来各场景更精细的触觉感知能力需求将推动机器人触觉传感器需求进一步增加，如人形机器人的肢体、胸腔等部位有望成为潜在应用场景。
视觉传感器通过相机获取环境图像，进行物体识别和跟踪。
深度摄像头（如激光雷达、ToF摄像头）可以帮助获取3D空间信息，使人形机器人能够识别周围环境中的物体行人和障碍物等，实现避障和导航等功能。
激光雷达用于环境的高精度测距，帮助机器人了解周围障碍物的位置和动态，为路径规划和避障提供重要信息。
禾赛科技推出了面向机器人领域的迷你3D激光雷达JT系列产品，采用禾赛第四代自研芯片，拥有全球最广的360° x 187°超半球视野，为机器人提供零盲区的三维感知能力。
速腾聚创推出了全球首款机器人全固态数字化激光雷达E1R，搭载数字化SPAD-SoC芯片和2D VCSEL芯片，可以支持各类型移动机器人在不同光照条件场景中穿梭作业。
奥比中光最新研发的dToF（直接飞行时间）激光雷达传感器芯片LS635，集成了高性能SPAD像素以及高性能数据处理模块的激光雷达传感器芯片，采用行业最先进的3D堆叠工艺的背照式SPAD-SoC芯片，已应用于机器人、无人机和自动驾驶等场景。
机器视觉是人工智能最重要的前沿技术之一，其底层逻辑在于为机器植入“人眼与大脑”，使机器可代替人工来对被检测物品做测量与判断。
当前机器视觉向机器人视觉不断进化，人形机器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。
全球机器视觉市场以美国康耐视和日本基恩士为代表的厂商占据全球超 50%的市场份额。
国内机器视觉行业以海康威视、大恒科技、天准科技、凌云光为代表的中国本土机器视觉厂商已在核心零部件技术与独立软件算法等方面进行大力投入；奥比中光在中国服务机器人3D视觉传感器领域市占率超过70%；奥普特拥有完整的机器视觉核心软硬件产品。
此外，IMU能够实时测量人形机器人在三维空间中的角速度和加速度，通过感知机器人身体的倾斜、旋转等姿态变化，为控制系统提供实时反馈，使其能够快速调整机器人的步态和姿态，以保持平衡防止摔倒。该领域主要布局厂商有敏芯股份和芯动联科等。
随着特斯拉人形机器人量产进程加速，人形机器人产业趋势较强，后续有望大幅提升核心零部件的需求，从而进一步带动国内厂商渗透率和市场份额提升。（来源乐晴智库精选）
资料来源：特斯拉官网
资料来源：优必选官网
