作為人形機器人新一代“神經末梢”,六維力傳感器是解決運動控制難題的關鍵零部件。據了解,如今已有十幾家A股上市公司在該領域展開“軍備競賽”。
當前,六維力傳感器的生產成本較高,降本需求迫切。隨著人形機器人產業化的快速推進、需求的大幅增加,六維力傳感器價格也有望更加“親民”。冰零智能科技(常州)有限公司(下稱“冰零科技”)創始人賈永平表示,目前六維力傳感器的單價基本在2萬元以上,但量產后有望降到2000元左右。
上市公司展開“軍備競賽”
8月11日晚間,九鼎投資公告,擬以2.13億元獲得南京神源生智能科技有限公司(下稱“南京神源生”)53.29%的股權。九鼎投資稱,南京神源生是“國內少數具備六維力傳感器正向研發能力的企業之一”。2023年12月,南京神源生完成融資后估值為2億元。九鼎投資表示,隨著國內外頭部人形機器人廠商紛紛在其產品中配置六維力傳感器,該產品的市場空間顯著擴大,南京神源生未來發展前景良好,因此整體估值提升至3億元。
在九鼎投資跨界布局六維力傳感器之前,已經有十多家上市公司在該領域展開“軍備競賽”。
東華測試此前在業績說明會上表示,公司六維力傳感器處于小批量試制階段。8月14日,公司相關負責人向記者表示,公司正與幾家機器人廠家進行技術交流并開展樣品試用,“客戶提的需求千差萬別,我們也在針對他們的需求進行定制化研發”。
位于蘇州的敏芯股份向證券時報記者表示,公司目前啟動了六維力傳感器、機器人用IMU以及手套型壓力及溫度傳感器的研發立項,并積極跟相關廠商進行技術交流,推動產品應用。
昊志機電在互動平臺提到,公司攻克了六維力傳感器等一系列核心功能部件技術,打破了智能機器人核心功能部件依賴進口的局面,實現了智能機器人核心功能部件的全國產化。截至2025年上半年,公司機器人核心功能部件實現銷售收入1221.03萬元,同比增長127%。
不少上市公司已經將人形機器人作為未來發展的核心戰略業務,中鼎股份就是其中的典型代表。公司與核心技術團隊合資設立的合肥星匯傳感技術有限公司,主要產品包括六維力傳感器、扭矩傳感器等,將應用于人形機器人手腕和腳踝、直線執行機構末端以及旋轉執行機構末端。
今年7月,三羊馬官方微信發布,旗下從事汽車傳感器業務的智人科技完成關鍵戰略布局,成功引入傳感器新勢力冰零科技為戰略投資者,業務也將延伸到機器人傳感器的研發生產。
此外,還有漢威科技、安培龍、杭州柯林、華培動力、中航電測、索辰科技等上市公司也已經布局人形機器人的“神經末梢”。業內人士向記者表示,預計還將有上市公司加入這場“軍備競賽”。
為何成為“香餑餑”?
六維力傳感器突然成為“香餑餑”,與人形機器人產業的爆火密不可分。
“人形機器人是當今世界科技領域最具潛力和前景的產業之一。”賈永平認為。
“隨著機器人應用場景的不斷拓展,對傳感器的需求將爆炸式增長。”敏芯股份董事長李剛對證券時報記者表示。
李剛在此前的采訪中提到,“在養老經濟領域,家庭智能化需求催生了對機器人的大量需求,而傳感器作為機器人的‘神經末梢’,將在其中發揮關鍵作用。”
無論是常見的掃地機器人,還是走在前沿的人形機器人,傳感器都是其實現智能化操作的核心部件。坤維科技創始合伙人、CTO袁明論曾提到,“如果力的方向是固定的,可以采用一維力傳感器;如果力作用點與傳感器標定參考點重合,但力的方向隨機變化,可以用三維力傳感器;而如果力的方向和作用點都在三維空間里隨機變化,就應該選用六維力傳感器進行測量。”
今年4月19日舉行的人形機器人半程馬拉松比賽中,有部分人形機器人出現步態不穩、失去平衡甚至摔倒的情況,反映出人形機器人運動控制能力存在提升空間。華金證券研報認為,六維力傳感器可以很好地助力解決上述問題。以行走和奔跑為例,人形機器人在腳踝或足底使用六維力傳感器,可以實時測量地面力的大小和方向分布,進而將數據傳輸給小腦,通過控制算法調整人形機器人的機體平衡和步態,完成在非平整地面、障礙地面的穩定行走和避障。六維力傳感器也能讓靈巧手更加勝任精細的操作工作:在手腕部位安裝六維力傳感器,哪怕0.1N微小的力度變化也能及時捕捉。
證券時報記者從多家機器人企業采訪獲悉,目前多款知名人形機器人配置了六維力傳感器。公開信息顯示,特斯拉Optimus Gen 2配置了4個六維力傳感器、28個一維力傳感器及其他觸覺傳感器。優必選Walker機器人的手腕和腳腕處,共搭載4個六維力傳感器。今年7月9日,智元機器人開啟“全球首次通用具身機器人工業現場常態化作業直播”期間,智元機器人通用業務部總裁王闖提到,遠征A2-W機器人末端設置了六維力傳感器,“能識別物品重量、是否出現卡住的情況等”。
根據國際數據公司(IDC)發布,2024年中國人形機器人商用銷售出貨量約為2000臺。美國銀行全球研究分析師報告預測,2025年全球人形機器人出貨量可能達到1.8萬臺。據中金公司研報預測,六維力傳感器未來在人形機器人中滲透率或高于30%。
降本是決勝關鍵
根據市場調研機構MIR預計,到2030年,中國六維力傳感器年出貨量將突破百萬臺,市場規模有望達到數十億元,人形機器人將成為最主要的應用場景。
不過,由于六維力傳感器目前的總銷量仍然較低,生產成本較高,業內的降本需求極為迫切。
敏芯股份相關負責人向證券時報記者表示,目前六維力傳感器的價格差異較大。“進口品牌的單價通常在2萬元至10萬元,國產中高端產品價格在1萬元至5萬元之間。”該負責人進一步表示,六維力傳感器目前成本仍然很高,主要有三方面原因:從技術門檻上來看,需要高精度應變計、復雜解耦算法和標定工藝;從材料與工藝上來看,彈性體材料(如航空鋁或鈦合金)和精密加工成本高;從應用規模來看,目前主要應用于工業機器人和航空航天等高端領域,尚未形成規模。
誰能降低六維力傳感器的成本,誰就有可能在“軍備競賽”中占得先機。敏芯股份相關負責人認為,當前六維力傳感器的主要成本來源于應變片和人工成本。隨著六維力傳感器需求擴大,MEMS(微電子機械系統)技術的應用,有望從上述兩方面大幅降低成本,“MEMS技術適用于大規模生產,單個硅晶圓最高可生產出上萬片應變片,可實現量產降本”。
“我們現在使用的最新技術,能把成本壓得很低,適合未來大批量生產的場景。”賈永平介紹,公司規劃的一條傳感器生產線產能達到200萬只,能把六維力傳感器的成本降到工業用產品價格的十分之一左右。“目前六維力傳感器價格基本上在2萬元以上,我們量產以后希望能做到2000元左右。”在他看來,價格水平主要取決于傳感器的產量,“如果今年能推進(產線投產),明年基本上可以做到幾千塊錢”。