(以下内容从国金证券《机器人行业研究:机器人行业系列三:传感器-外界互动的必备感知》研报附件原文摘录)
传感器是机器人与外界感知的桥梁,看好视觉、力觉、触觉三个方向
机器人智能化的提升在于感知能力的提升,传感器是感知层面核心部件。人形机器人主要感知维度来自于力觉、惯性、触觉、视觉、速度/位置这五大方面,我们结合产品壁垒、行业格局、产业进展程度后,认为视觉、力觉、触觉是未来人形机器人传感器领域值得重点关注的三个细分方向。
视觉-机器之“眼”,软硬皆为壁垒,国内厂商差异竞争
3D视觉传感器具有精度高、信息量大、集成度高等多个优势,适用于复杂、精密的识别,更有望成为未来人形机器人的主流方案。1)产业进展尚早:目前主流机器人厂商在视觉方案领域各不相同,尚处于前期阶段,如波士顿动力Atlas、特斯拉Optimus、小米CyberOne、优必选WalkersX选择方案分别为TOF深度相机方案、多目摄像头、深度视觉模组和多目视觉传感器四类不同方案,产业方案尚未形成统一。2)壁垒:3D视觉传感器在软件、硬件均有较高要求。3D视觉传感器的核心指标为深度分辨率、精度等,实现高性能的3D视觉传感器要求对于硬件的芯片设计、软件的算法研发等均提出较高要求。3)格局:海外头部厂商苹果、微软在3D视觉传感器领域技术领先、算法优势强;国内部分厂商通过攻克芯片、关键元器件等环节实现差异竞争,在部分技术指标(如分辨率、精度、功耗等)已经超过海外头部厂商,未来有望打入人形机器人产业链。
力觉-高壁垒、高价值,机器人灵活操作的核心
我们判断人形机器人的手腕、脚踝处需六维力矩传感器、其他关节预计使用关节扭矩传感器。1)产业进展:从特斯拉AIday的技术路线来看,末端执行机构对于精度要求更高,预计使用六维力矩传感器;其他关节对于里的感知相对简单,预计单维力矩传感器即可满足要求;2)壁垒高:维度越多的力矩传感器生产壁垒越高,六维力矩传感器的壁垒在于核心材料应变片的质量、生产工艺、检测设备等环节;3)价值量大:由于六维力矩传感器较高的人工成本、材料成本,目前单个产品价值量较高,根据ATI官网,该公司六维力矩传感器的价格在4000-8000美元之间;4)格局:海外厂商性能优异,先发优势强。六维力矩传感器海外龙头为ATI厂商,技术水平领先,而国内多数厂商尚未形成大规模收入,部分国产厂商在多维力矩传感器领域进展顺利,后续有望进入人形机器人产业链。
触觉-机器之“肤”,实现精细交互
电子皮肤是机器人触觉实现精细交互的关键技术,视觉+触觉的方案技术指标更优、有望成为未来的主流方案。1)产业进展:23年12月特斯拉OptimusGen2实现抓鸡蛋动作,国内厂商帕西尼新一代灵巧手具有近1千个触觉传感器,大大提升操作精度;从技术路径来看,帕西尼的触觉结合视觉的方案技术指标更优、成本更低,有望成为未来触觉的主流方案。2)壁垒:电子皮肤的壁垒主要在材料和算法;电子皮肤敏感材料制造难度大、生产成本高;从软件来看,算法对于传感器的处理结果精确度起到重要意义,软硬件缺一不可。3)格局:目前行业头部厂商主要以外国品牌为主,国内部分厂商技术相对领先。
投资建议
我们看好人形机器人产业逐渐落地后带来传感器需求提升,相关产业链标的有望受益。
风险提示
人形机器人商业化落地不及预期、机器人传感器技术路线发生变化。