机械设备行业机器人硬件拆解二：视觉与力控
传感器是机器人重要组成部分，价值量或仅次于关节模组。根据YOLE 数据，2015-2021 年无人机及机器人传感器市场从3.51 亿美元增长至7.09亿美元，复合增长率高达12.4%，其中光学传感器占比达74%。传感器市场高增长率表明机器人对于传感器有强烈需求。机器人传感器可以分为内部传感器和外部传感器，其中内部传感器主要用于测量机器人自身状态，以实现独立行走、动态平衡、一般肢体动作等；外部传感器模仿人类感官，包括视觉、触觉、听觉、嗅觉、味觉、接近觉等传感器。通常来说，关节模组是人形机器人价值量占比最高的环节，占比一般在40%以上，我们通过梳理人形机器人传感器的可能应用位置与数量，推测人形机器人传感器价值量占比或仅次于关节模组。 视觉：机器人视觉的要点在于移动场景、精细描绘和高集成度。机器人自主导航与汽车自动驾驶技术系出同源，其中机器人视觉受限于内部空间，需具有更高集成度。机器人自主导航与汽车自动驾驶共同的三大关键技术为环境感知、规划决策与执行控制，自动驾驶和机器人主要通过传感器来获取周围环境信息。常用的视觉和环境感知传感器为摄像头、雷达（毫米波、激光、超声波等）、红外传感器、GPS、IMU 等。马斯克在股东日表示，特斯拉已经打通了FSD 和机器人的底层模块，实现了一定程度的算法复用。FSD 算法利用传感器数据进行环境感知，这些传感器也可以帮助机器人感知周围环境，识别物体、人和障碍物等。 力控：多维力矩/力传感是目前最优解，电子皮肤或为触觉终极方案。目前机器人力控方案大致有3 类，分别为电流环力控、多维力矩/力传感器力控、被动力控（弹性体），其中多维力矩/力传感器力控是当前力控的最佳方案，其硬件包括关节部位的单轴力矩传感器和机器人执行器末端的6轴力传感器。同时，机器人若要模拟人体的触觉，以及实现人体皮肤对温度、湿度等外界物理量的感知，则电子皮肤可能是最佳路径之一。电子皮肤需要集成各类传感器和集成电路，并使用柔性的材料制作，壁垒较高，目前尚未在机器人领域大量应用。但从泛用性与仿生性角度，我们认为电子皮肤或是机器人触觉的终极方案。 传感器“加码”智能机器人，建议关注具备机器人应用潜力的国产标的。 1）柯力传感：国内传感器领军企业，加速迈向物联网综合供应商。2）汉威科技：子公司能斯达开发的柔性微纳传感器已在智能机器人领域得到应用，该技术与电子皮肤兼容。3）奥比中光：3D 视觉平台型公司，有望充分受益于机器人视觉应用场景落地。 风险提示：智能机器人行业发展速度不及预期风险；人形机器人供应链不确定性风险；持续研发投入导致亏损风险。
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