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傳感器是機器人重要組成部分,價值量或僅次于關(guān)節(jié)模組。根據(jù)YOLE 數(shù)據(jù),2015-2021 年無人機及機器人傳感器市場從3.51 億美元增長至7.09億美元,復(fù)合增長率高達12.4%,其中光學(xué)傳感器占比達74%。傳感器市場高增長率表明機器人對于傳感器有強烈需求。機器人傳感器可以分為內(nèi)部傳感器和外部傳感器,其中內(nèi)部傳感器主要用于測量機器人自身狀態(tài),以實現(xiàn)獨立行走、動態(tài)平衡、一般肢體動作等;外部傳感器模仿人類感官,包括視覺、觸覺、聽覺、嗅覺、味覺、接近覺等傳感器。通常來說,關(guān)節(jié)模組是人形機器人價值量占比最高的環(huán)節(jié),占比一般在40%以上,我們通過梳理人形機器人傳感器的可能應(yīng)用位置與數(shù)量,推測人形機器人傳感器價值量占比或僅次于關(guān)節(jié)模組。
視覺:機器人視覺的要點在于移動場景、精細描繪和高集成度。機器人自主導(dǎo)航與汽車自動駕駛技術(shù)系出同源,其中機器人視覺受限于內(nèi)部空間,需具有更高集成度。機器人自主導(dǎo)航與汽車自動駕駛共同的三大關(guān)鍵技術(shù)為環(huán)境感知、規(guī)劃決策與執(zhí)行控制,自動駕駛和機器人主要通過傳感器來獲取周圍環(huán)境信息。常用的視覺和環(huán)境感知傳感器為攝像頭、雷達(毫米波、激光、超聲波等)、紅外傳感器、GPS、IMU 等。馬斯克在股東日表示,特斯拉已經(jīng)打通了FSD 和機器人的底層模塊,實現(xiàn)了一定程度的算法復(fù)用。FSD 算法利用傳感器數(shù)據(jù)進行環(huán)境感知,這些傳感器也可以幫助機器人感知周圍環(huán)境,識別物體、人和障礙物等。
力控:多維力矩/力傳感是目前最優(yōu)解,電子皮膚或為觸覺終極方案。目前機器人力控方案大致有3 類,分別為電流環(huán)力控、多維力矩/力傳感器力控、被動力控(彈性體),其中多維力矩/力傳感器力控是當(dāng)前力控的最佳方案,其硬件包括關(guān)節(jié)部位的單軸力矩傳感器和機器人執(zhí)行器末端的6軸力傳感器。同時,機器人若要模擬人體的觸覺,以及實現(xiàn)人體皮膚對溫度、濕度等外界物理量的感知,則電子皮膚可能是最佳路徑之一。電子皮膚需要集成各類傳感器和集成電路,并使用柔性的材料制作,壁壘較高,目前尚未在機器人領(lǐng)域大量應(yīng)用。但從泛用性與仿生性角度,我們認為電子皮膚或是機器人觸覺的終極方案。
傳感器“加碼”智能機器人,建議關(guān)注具備機器人應(yīng)用潛力的國產(chǎn)標的。
1)柯力傳感:國內(nèi)傳感器領(lǐng)軍企業(yè),加速邁向物聯(lián)網(wǎng)綜合供應(yīng)商。2)漢威科技:子公司能斯達開發(fā)的柔性微納傳感器已在智能機器人領(lǐng)域得到應(yīng)用,該技術(shù)與電子皮膚兼容。3)奧比中光:3D 視覺平臺型公司,有望充分受益于機器人視覺應(yīng)用場景落地。
風(fēng)險提示:智能機器人行業(yè)發(fā)展速度不及預(yù)期風(fēng)險;人形機器人供應(yīng)鏈不確定性風(fēng)險;持續(xù)研發(fā)投入導(dǎo)致虧損風(fēng)險。
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