今年，人形機(jī)器人行業(yè)進(jìn)入發(fā)展加速期，對力矩傳感器的需求顯著增加。目前市場上主要有六維力傳感器、微型壓力傳感器、拉壓力傳感器、關(guān)節(jié)扭力傳感器等多種類型。其中，六維力傳感器因其精準(zhǔn)測量能力和全面的力覺信息檢測能力，成為力控和擺動穩(wěn)定控制的關(guān)鍵。然而，高性能力矩傳感器的技術(shù)壁壘和高昂價格，也為行業(yè)發(fā)展帶來了挑戰(zhàn)和機(jī)遇：

1、 市場需求與技術(shù)壁壘并存：隨著人形機(jī)器人向智能化轉(zhuǎn)變，對力控精度的要求不斷提高，帶動了六維力傳感器等高精密傳感器的需求激增。預(yù)計(jì)到2023年，人形機(jī)器人出貨量可達(dá)100萬臺，對應(yīng)六維力傳感器市場空間可達(dá)約307億元。然而，六維力傳感器在技術(shù)、工藝和生產(chǎn)設(shè)備方面仍有較高門檻，國產(chǎn)產(chǎn)品與外資主流產(chǎn)品在某些性能指標(biāo)上仍存在差距。

2、 價格與降本需求的矛盾：高性能六維傳感器價格普遍較高，與人形機(jī)器人的降本需求相悖。為適應(yīng)市場需求，六維力傳感器行業(yè)面臨降價壓力，這有可能引發(fā)新一輪市場洗牌。

3、 國產(chǎn)替代與應(yīng)用拓展：在國內(nèi)完善的工業(yè)體系和下游市場推動下，國產(chǎn)替代趨勢明顯。國產(chǎn)品牌在某些關(guān)鍵指標(biāo)上已基本可以對標(biāo)國外，未來有望在多元場景中展現(xiàn)實(shí)力，成為推動技術(shù)迭代和應(yīng)用拓展的主力軍。

本文盤點(diǎn)了幾家國內(nèi)外的力傳感器領(lǐng)域的代表性企業(yè)，探討其技術(shù)特點(diǎn)和市場表現(xiàn)。

▍力傳感器國外代表企業(yè)

在日韓地區(qū)，力矩傳感器廠商主要服務(wù)本土機(jī)器人制造商。韓國的Robotous和Aidin Robotics與Doosan Robotics、Neuromeka和RainbowRobotics建立了合作關(guān)系。日本的Sintokogio和WACOH-TECH則為發(fā)那科、電裝、三菱、那智不二越和安川等機(jī)器人巨頭提供傳感器解決方案。

歐美地區(qū)的力矩傳感器供應(yīng)商可分為兩類。第一類是傳統(tǒng)的傳感器生產(chǎn)商，包括AT1、BolaSystems AG、ME-MeBsysteme GmbH、AMT1和Kistler。第二類是機(jī)器人末端工具制造商，如SCHUNK、OnRobot和Robotig。這些歐美企業(yè)主要與協(xié)作機(jī)器人制造商合作，其中包括優(yōu)傲機(jī)器人、達(dá)明機(jī)器人和歐姆龍等知名品牌。

1、ATI工業(yè)自動化

美國ATI 工業(yè)自動化是世界領(lǐng)先的機(jī)器人附屬產(chǎn)品的工程研發(fā)公司，上世紀(jì)80年代，他們率先開發(fā)出六維力和力矩傳感器，能夠測量XYZ三個方向的力和力矩。這項(xiàng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品測試、機(jī)器人裝配、打磨拋光等工業(yè)領(lǐng)域，同時在外科手術(shù)機(jī)器人、仿生機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人和神經(jīng)學(xué)研究等方面也有重要應(yīng)用。

2、HBM

成立于1950年的HBM公司總部位于德國達(dá)姆斯達(dá)特，是全球稱重、測量和測試領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者。他們的產(chǎn)品涵蓋傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和測量軟件三大類。HBM擁有全球化的生產(chǎn)和銷售網(wǎng)絡(luò)，與眾多知名衡器及測量公司保持密切合作。1997年，HBM在中國蘇州設(shè)立子公司，負(fù)責(zé)生產(chǎn)和亞洲地區(qū)銷售，產(chǎn)品包括應(yīng)變計(jì)、各類傳感器、儀表和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。

3、威世測量集團(tuán)

威世集團(tuán)創(chuàng)立于1962年，總部位于美國賓夕法尼亞州，是全球最大的無源半導(dǎo)體器件、應(yīng)變片及稱重傳感器制造商之一。公司在全球17個國家擁有69個制造基地，其中7家位于中國。威世的產(chǎn)品應(yīng)用范圍廣泛，涵蓋工業(yè)、計(jì)算機(jī)、汽車、消費(fèi)品、電信、軍事、航空和醫(yī)藥等領(lǐng)域。通過一系列并購，威世集團(tuán)旗下?lián)碛卸鄠€知名傳感器品牌，如STS、TEDEA-HUNTLEIGH、CELTRON、BLH、NOBEL和REVERE等。

4、ROBOTOUS

ROBOTOUS是一家韓國機(jī)器人技術(shù)公司，成立于2004年，專注于電容式6軸力/扭矩傳感器的開發(fā)。公司的RFT系列傳感器以高精度和耐用性聞名，適用于多種領(lǐng)域和機(jī)器人類型。ROBOTOUS還提供數(shù)據(jù)分析軟件，支持實(shí)時數(shù)據(jù)收集和質(zhì)量控制。公司致力于成為智能工廠和協(xié)作機(jī)器人應(yīng)用的主要傳感器供應(yīng)商。

▍力傳感器國內(nèi)代表企業(yè)

1、 宇立儀器

SRI宇立儀器是集研發(fā)、生產(chǎn)為一體的技術(shù)密集型企業(yè)，公司主營多軸力傳感器、力控打磨設(shè)備和汽車測試設(shè)備，圍繞力測量和力控制，為全球客戶提供系列化的解決方案。多軸力傳感器包括六維力傳感器、三維力傳感器、一維力傳感器和關(guān)節(jié)扭矩傳感器。力控打磨設(shè)備包括iGrinder智能浮動力控、力控打磨工具和成套的機(jī)器人智能打磨設(shè)備。汽車測試設(shè)備包括汽車耐久測試力傳感器、汽車碰撞假人力傳感器、碰撞力墻和輔助駕駛測試系統(tǒng)ADAS。

宇立儀器的六維力傳感器集中在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，但正向人形機(jī)器人領(lǐng)域滲透。公司已與多家知名企業(yè)合作，例如為MagicLab機(jī)器人提供定制化傳感器方案，提升運(yùn)動控制；在優(yōu)必選Walker S項(xiàng)目中增強(qiáng)了機(jī)器人的感知和交互能力。這些合作凸顯了宇立儀器在人形機(jī)器人領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)力和應(yīng)用潛力。

2、 藍(lán)點(diǎn)觸控

藍(lán)點(diǎn)觸控（北京）科技有限公司(以下簡稱藍(lán)點(diǎn)觸控）成立于2019年，是一家專注于智能機(jī)器人前沿力控技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用的國家高新技術(shù)企業(yè)。作為一家提供機(jī)器人力傳感器硬件、力控算法、行業(yè)工藝算法的力控方案提供商，藍(lán)點(diǎn)觸控自主研發(fā)的核心部件已全部實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，已形成包括Wrist六維傳感器、Joint關(guān)節(jié)扭矩傳感器、力控工藝應(yīng)用軟件包等多個產(chǎn)品系列。通過深度整合柔性力控算法與工藝算法，藍(lán)點(diǎn)觸控已在醫(yī)療、衛(wèi)浴、航空航天、3C、汽車、重工等多個行業(yè)規(guī)?；涞?，應(yīng)用于打磨、裝配、醫(yī)療手術(shù)機(jī)器人、焊接、工業(yè)自動化、科研等眾多領(lǐng)域。

藍(lán)點(diǎn)觸控在2021年開始探索人形機(jī)器人領(lǐng)域，組建獨(dú)立研發(fā)團(tuán)隊(duì)。針對人形機(jī)器人的手腕以及腳腕單元，打造高性價比、高精度和強(qiáng)沖擊性的核心零部件單元，提供從六維力傳感器、直線模組拉壓力傳感器、關(guān)節(jié)扭矩傳感器、以及力控算法方面的全方位支持。

3、 鑫精誠傳感器

深圳市鑫精誠科技有限公司與深圳市鑫精誠傳感技術(shù)有限公司，分別成立于2009年與2021年，簡稱為：“鑫精誠傳感器”。公司專注于微型壓力、稱重、多軸力、扭力等多樣化的智能傳感器與控制儀表等工業(yè)級產(chǎn)品的創(chuàng)新研發(fā)和精益生產(chǎn)。為3C自動化設(shè)備、精密醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、新能源鋰電、機(jī)器人、半導(dǎo)體、航空鐵路、高校等領(lǐng)域提供“力控系統(tǒng)解決方案”與技術(shù)創(chuàng)新、校企產(chǎn)學(xué)研合作。

公司基于MEMS原理生產(chǎn)的關(guān)節(jié)扭矩傳感器有多種信號接口可選，超高的穩(wěn)定性能夠更好地緩解和處理人形機(jī)器人跳躍、跑動、碰撞時對關(guān)節(jié)扭矩傳感器的沖擊而造成的傳感器過載或零點(diǎn)漂移；高應(yīng)變系數(shù)，能夠使傳感器在非常低的應(yīng)變下工作，并且使用壽命也相較于常規(guī)的關(guān)節(jié)扭矩傳感器有著明顯的增長。

4、坤維科技

常州坤維傳感科技有限公司成立于2018年，是一家致力于提供高精度力覺傳感器（六維力傳感器）及力控解決方案的高新技術(shù)企業(yè)。公司主營智能力覺傳感器的研發(fā)、制造、銷售、及技術(shù)推廣，開發(fā)面向機(jī)器人及其他智能裝備行業(yè)的力覺傳感器產(chǎn)品，為機(jī)器人及其它智能裝備、工業(yè)過程監(jiān)控、產(chǎn)品質(zhì)量檢測、科研測試測量等領(lǐng)域提供力覺測量解決方案及相關(guān)產(chǎn)品。

當(dāng)前公司產(chǎn)品以協(xié)作機(jī)器人、航空航天應(yīng)用為主，已向人形機(jī)器人領(lǐng)域滲透。公司已與節(jié)卡、遨博、睿爾曼、越疆、思靈、大族、法奧等國內(nèi)協(xié)作機(jī)器人著名廠商開展了深度合作，廣泛應(yīng)用于防碰撞安全監(jiān)測、自動化裝配生產(chǎn)線、力控切削打磨、拖動示教、精密裝配等多個領(lǐng)域。根據(jù)GGII 調(diào)研，小米人形機(jī)器人已經(jīng)開始向坤維科技購買小批量 KWR63系列六維力產(chǎn)品，應(yīng)用在機(jī)器人的手腕部位。

4、 神源生智能

NBIT(南京神源生智能科技有限公司)成立于2012年，致力于力測試技術(shù)的研究及其產(chǎn)業(yè)化，主營產(chǎn)品包括多維力傳感器、扭矩傳感器、摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)、測力平臺、剛度儀等，已應(yīng)用于航天航空、機(jī)器人、自動化、教科研等行業(yè)。憑借技術(shù)能力，公司承接了國家研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目，負(fù)責(zé)機(jī)器人用六維力傳感器和觸覺傳感器的技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化；承接了航天集團(tuán)多個跟力控應(yīng)用相關(guān)的攻關(guān)項(xiàng)目:公司產(chǎn)品在企業(yè)中也被廣泛應(yīng)用于機(jī)器人關(guān)節(jié)及末端的力反饋控制并得到高度評價。

6、柯力傳感

2023年，柯力傳感對外完成11家企業(yè)的投資并購，使用自有資金超過5億元。傳感器行業(yè)數(shù)字化、融合化、一體化趨勢明顯，多物理量融合勢在必行。柯力傳感作為單一物理量傳感器企業(yè)龍頭，正向產(chǎn)業(yè)深度融合階段邁進(jìn)。目前，公司通過自研和外延式投資并購的方式，布局力學(xué)、電量、光纖測溫、氣體、流量、光幕等10多種傳感器，已初步具備傳感器森林的基礎(chǔ)。在人形機(jī)器人領(lǐng)域，公司已進(jìn)行多維力傳感器研發(fā)試制，目前多維力傳感器處于小批量試制階段。

7、吳志機(jī)電

吳志機(jī)電作為從事中高端數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、新能源汽車核心功能部件的研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、銷售與維修服務(wù)的技術(shù)企業(yè)，其機(jī)器人零部件(電機(jī)、伺服系統(tǒng)、減速器、控制器、六維力傳感器、高精度編碼器等)產(chǎn)品齊全且品質(zhì)卓越。吳志機(jī)電六維力傳感器采用結(jié)構(gòu)解耦的技術(shù)，力控精度≤0.1Nm、非線性度小于 0.5%FS、遲滯誤差小于 0.5%FS、過載能力高于 300%:同時搭載 2.24位 ADC數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，采樣率高達(dá)1KHz;另外,該產(chǎn)品有EtherCAT、以太網(wǎng)、CAN、RS485等多種通信協(xié)議可供選擇。

8、安培龍

安培龍組建了專門的力傳感器研發(fā)團(tuán)隊(duì)，還與天機(jī)智能攜手合作，重磅推出了機(jī)器人用基于MEMS 硅基應(yīng)變片+玻璃微熔工藝的高性能力矩傳感器，以滿足工業(yè)機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人等機(jī)器人對力測量的精確需求，并計(jì)劃在人形機(jī)器人上開展實(shí)際應(yīng)用。

9、華培動力

完成傳感器事業(yè)部整合，覆蓋多品類傳感器。公司成立于2006年，業(yè)務(wù)分為動力總成業(yè)務(wù)及傳感器業(yè)務(wù)。其中傳感器業(yè)務(wù)以控股子公司盛邁克、盛邦、盛美芯為業(yè)務(wù)基礎(chǔ)，23年完成整合成立傳感器事業(yè)部。通過傳感器事業(yè)部的整合，公司形成了微壓MEMS壓力、中壓陶瓷壓阻、高壓玻璃微熔工藝的全壓力量程傳感器的品類及能力，以及溫度傳感器、速度傳感器、位置傳感器等。專注傳感器研發(fā)，已掌握部分傳感器上游芯片能力。批量生產(chǎn)并銷售傳感器產(chǎn)品，處于國內(nèi)商用車傳感器供應(yīng)商第一梯隊(duì)。

10、東華測試

深耕智能化測控系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)力學(xué)性能測試行業(yè)龍頭。公司自1993年成立30多年以來，始終專注于智能化測控系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，在結(jié)構(gòu)力學(xué)性能研究與電化學(xué)工作站整體解決方案領(lǐng)域已處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。目前公司的主要業(yè)務(wù)包括：結(jié)構(gòu)力學(xué)性能研究、結(jié)構(gòu)安全在線監(jiān)測和防務(wù)裝備故障檢測與健康管理（PHM）、基于PHM的設(shè)備智能維保管理平臺、電化學(xué)工作站四大板塊。