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人形机器人具身智能的基础!感知模块受益上市公司梳理
来源:财联社 发表于 2024/3/4

财联社3月3日讯(编辑 宣林)据媒体报道,当地时间周四,人形机器人初创公司figure宣布,已从亚马逊创始人贝索斯、英伟达、openai和微软等巨头那里筹集了约6.75亿美元的资金,使其公司估值达到了26亿美元。作为协议的一部分,figure还将与openai合作,开发下一代人形机器人的人工智能(ai)模型,还将使用微软的azure云服务搭建人工智能基础设施和存储数据等。


东吴证券曾朵红在2月26日的研报中表示,人形机器人包括感知模块、交互模块、运控模块,其中感知模块类似于人类的各类感官神经,提供视觉、位觉、 触觉、力觉等信息,分布于人形机器人的各类关节中,提供运控规划准确性,是人形机器人具身智能的基础。随着人形机器人未来有更准确的感知和更有效的交互,感知模块成长空间广阔。

人形机器人感知模块包括视觉传感器、位觉传感器、运控传感器和触觉传感器。从市场空间看,若2030年人形机器人全球量产116万台,考虑特斯拉市占率65%,并考虑降价,曾朵红等人预期运控传感器中的六维力矩传感器市场空间230亿>触觉传感器100亿。

力矩传感器是感知并度量力矩的关键部件,按照测量维度,力矩传感器分为一至六维力传感器,其中六维力矩传感器提供较全的力信息及受力姿态,力的测量更为准确。为提高双手灵巧度、行走的平衡性能,人形机器人倾向于在手腕、脚踝分别安装六维力矩。六维力矩传感器根据其将力或力矩转换为电信号的原理不同,可以分为应变式、压阻式、电容式和光电式等,其中应变式六维力传感器具有性能稳定、结构简单、抗干扰能力强且成本可控等优势,得到了广泛的研究和应用。


六维力矩传感器壁垒较高,国产六维力矩传感器与外资主流传感器仍存在差距。从竞争格局看,美国的ati产品类型多,性能良好,为kuka、abb、安川等协作机器人厂商提供核心产品;德国的hbm、me,均可自产应变片;瑞士kistler是电压式的佼佼者。国产厂商中,宇立仪器、坤维科技、鑫精诚、海伯森、蓝点触控、神源生智能、瑞尔特测控等已有相关的产品落地并进入产业化应用,新进入者东华测试、昊志机电、埃力智能等已初步具备六维力矩传感器的生产能力,部分产品已开始送样测试。不过,曾朵红等人表示,六维传感器的壁垒更多在于工艺,无明显卡脖子环节,中国厂商在中低端产品上已突破,且产品性价比高,且更多资本进入该领域加速技术迭代,中国厂商优势明显。

人形机器人触觉传感器包括两种类型,技术路线众多,一是基于mems技术集成的触觉传感器,包括压阻式、电容式、光电式、电磁式,二是视触觉传感器。mems压阻式触觉传感器技术成熟,目前应用较广,曾朵红等人预计短期是机器人触觉传感器先放量技术。其采用mems技术排列密集,集成度高,体积小,技术成熟,成本低。制造精度不同,价格从几十至上千不等,进口产品单点售价近千元。

视触觉传感器本质是视觉 深度学习的数据大模型,该技术方案第一步使用高精度相机拍摄可变柔性材料的形变,当受力时,网格形状发生形变,mems技术集成的微型双目相机记录该形变,再基于已训练好的深度学习大模型,映射出物体的深度信息和运动趋势。其理论上能够测量各种方向及不同分布位置的力信息,适用性广,在切向摩擦力与滑移等特性上的测量上限也更高,准确度高;同时原材料成本可控。


目前机器人触觉传感器市场主要由美国企业占据。根据qy research,2022年全球前五大厂商占据76%份额,分别为美国tekscan、pressure profile systems、sensor products、德国weiss robotics、美国syn touch。国内企业规模尚小,其中汉威科技子公司能斯达主要生产薄膜电容触觉传感器,可应用于机器人身体,产品成熟;初创型公司帕西尼致力于用列阵式柔性触觉传感器应用于机器人领域,技术积累相对扎实;此外墨现科技、他山科技、埔慧科技、力感科技也有相关布局。



(财联社 宣林)


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