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在“能跑能跳”之后，機(jī)器人正逐漸走下舞臺(tái)、走進(jìn)工廠。隨著機(jī)器人搬運(yùn)、質(zhì)檢、上下料等落地場(chǎng)景日益復(fù)雜，力覺與觸覺傳感器正成為人形機(jī)器人完成高精度操作的基礎(chǔ)感知模塊。而六維力傳感器，這個(gè)曾被認(rèn)為“昂貴且小眾”的機(jī)器人核心零部件，也正在走向量產(chǎn)前夜。

第一財(cái)經(jīng)記者采訪多家核心零部件制造商和機(jī)器人企業(yè)后了解到，今年上半年，部分頭部六維力傳感器廠商的多位單一機(jī)器人客戶的出貨量已經(jīng)達(dá)到了千臺(tái)量級(jí)。盡管市場(chǎng)進(jìn)入快跑階段，但由于機(jī)器人尚未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，定制化、響應(yīng)速度與平臺(tái)化研發(fā)能力，正在成為傳感器企業(yè)的關(guān)鍵能力。

窗口已經(jīng)打開，但能否跟上節(jié)奏，還得看核心零部件廠商的腳下功夫。

機(jī)器人感知世界需要“神經(jīng)末梢”

當(dāng)一個(gè)光滑的玻璃杯中裝滿了水，機(jī)器人想要倒出半杯，需要經(jīng)過(guò)多少程序？

機(jī)器人需要通過(guò)視覺傳感器進(jìn)行定位，在接觸時(shí)感知握力，確保既握緊杯子，又不壓碎玻璃。傾斜過(guò)程中，力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)力矩變化，結(jié)合視覺判斷水位，動(dòng)態(tài)調(diào)整傾斜角度與力度。當(dāng)機(jī)器人倒出半杯水量時(shí)，力傳感器返回平衡狀態(tài)，手臂復(fù)位，操作完成。

“人能夠輕而易舉地倒半杯水，但機(jī)器人不具備這樣的能力。”藍(lán)點(diǎn)觸控創(chuàng)始人劉吳月告訴第一財(cái)經(jīng)記者，人類可通過(guò)視覺、聽覺、觸覺等多模態(tài)感知協(xié)調(diào)完成動(dòng)作，而機(jī)器人則需要依靠傳感器將物理世界轉(zhuǎn)化為電信號(hào)來(lái)“理解”動(dòng)作細(xì)節(jié)。

其中，力傳感器掌握著機(jī)器人所有與操作相關(guān)的感知輸入。以特斯拉的人形機(jī)器人Optimus Gen 2為例，Optimus Gen 2身上配置的力傳感器超過(guò)30個(gè)。其中包括了4個(gè)六維力傳感器、28個(gè)一維力傳感器和其他觸覺傳感器。

六維力傳感器是機(jī)器人最敏感的“神經(jīng)末梢”，是實(shí)現(xiàn)精細(xì)操作和動(dòng)態(tài)控制的核心部件之一。所謂“六維”，即同時(shí)感知來(lái)自X、Y、Z三個(gè)方向的力，以及繞三軸的三個(gè)力矩，是機(jī)器人在抓取、擰轉(zhuǎn)、移動(dòng)等動(dòng)作中不可或缺的感知維度。

“這就像是給機(jī)器人裝上了一套力覺神經(jīng)系統(tǒng)。”劉吳月解釋。不同于傳統(tǒng)的一維或三維傳感器，六維力傳感器需在有限空間內(nèi)布設(shè)大量應(yīng)變點(diǎn)，并依靠高精度算法，將復(fù)雜的應(yīng)變數(shù)據(jù)解耦為六個(gè)清晰的力與力矩信號(hào)，技術(shù)難度有所提升。

結(jié)合自研的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，劉吳月和團(tuán)隊(duì)將應(yīng)變信號(hào)與六維力矩建立起穩(wěn)定、高精度的映射關(guān)系。“就像手機(jī)每個(gè)點(diǎn)受力后都會(huì)產(chǎn)生形變，我們通過(guò)算法把這些‘形變組合’還原為真實(shí)的外力狀態(tài)。”通過(guò)提高解耦精度，傳感器對(duì)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)場(chǎng)景有更高的適應(yīng)能力。劉吳月透露，當(dāng)前藍(lán)點(diǎn)觸控六維傳感器的自研率已經(jīng)超過(guò)了80%。

力傳感器為何成“剛需”

藍(lán)點(diǎn)觸控的人形機(jī)器人力傳感器業(yè)務(wù)自去年開始交付，如今人形機(jī)器人的業(yè)務(wù)占比已經(jīng)占到整個(gè)公司業(yè)務(wù)的50%以上。“跟工業(yè)機(jī)器人相比，人形機(jī)器人的起量非常快，對(duì)于核心零部件供應(yīng)商來(lái)說(shuō)也是一個(gè)挑戰(zhàn)。”劉吳月說(shuō)。

根據(jù)國(guó)際數(shù)據(jù)公司（IDC）發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，2024年中國(guó)人形機(jī)器人商用銷售出貨量約為2000臺(tái)。美國(guó)銀行全球研究分析師報(bào)告預(yù)測(cè)，2025年全球人形機(jī)器人出貨量可能達(dá)到1.8萬(wàn)臺(tái)。而根據(jù)中金公司研報(bào)預(yù)測(cè)，六維力矩傳感器未來(lái)在人形機(jī)器人中滲透率或高于30%。參考特斯拉Optimus和優(yōu)必選WalkerX的傳感器方案，預(yù)計(jì)人形機(jī)器人單機(jī)大概率搭載兩個(gè)或四個(gè)六維力傳感器。

盡管市場(chǎng)前景可觀，但就此前的發(fā)展情況來(lái)看，高精度的六維力傳感器尚未成為機(jī)器人的“標(biāo)配”。

Jason（化名）是長(zhǎng)三角一家機(jī)器人企業(yè)的工程師，他告訴記者，公司直到今年上半年才開始與六維力傳感器廠商接觸。“去年我們的研發(fā)重點(diǎn)集中在力控系統(tǒng)上，目標(biāo)是讓機(jī)器人能跑、能跳、甚至能后空翻。”Jason說(shuō)，這些“面上的性能”更容易獲得外界關(guān)注和融資支持，也是老板比較重視的技術(shù)。

Jason所在的機(jī)器人公司今年開始有進(jìn)工廠產(chǎn)線的業(yè)務(wù)部署。隨著業(yè)務(wù)向工廠產(chǎn)線延伸，Jason發(fā)現(xiàn)，沒有高精度的力傳感器“根本不行”，“在實(shí)際部署中，如果沒有高精度的力反饋系統(tǒng)，很多任務(wù)根本無(wú)法完成”。

魔法原子研發(fā)負(fù)責(zé)人陳春玉也向第一財(cái)經(jīng)記者表示，在當(dāng)前機(jī)器人進(jìn)廠的實(shí)際工作當(dāng)中，80%-90%都集中在搬運(yùn)、上下料、巡檢和質(zhì)檢等環(huán)節(jié)。“機(jī)器人進(jìn)廠，最初的工作基本都會(huì)以拿取和放置為主。”

依靠深度相機(jī)、激光雷達(dá)等視覺傳感器，機(jī)器人可以感知環(huán)境并完成定位與導(dǎo)航，但僅憑視覺，機(jī)器人容易受到工廠復(fù)雜光照條件的干擾，導(dǎo)致操作精度下降。Jason說(shuō)，如果缺乏觸覺或力覺反饋，機(jī)器人對(duì)實(shí)際操作一無(wú)所知，“即使靈巧手已經(jīng)被戳彎了，都無(wú)法及時(shí)停止”。

這也意味著，隨著人形機(jī)器人從“表演型”走向“實(shí)用型”，六維力傳感器等核心部件正迎來(lái)價(jià)值釋放期。

成本下探，供應(yīng)鏈響應(yīng)速度成挑戰(zhàn)

隨著市場(chǎng)需求持續(xù)釋放，如何在量產(chǎn)能力、成本控制與研發(fā)投入之間取得平衡，正成為機(jī)器人核心零部件企業(yè)面臨的新課題。

“今年的六維力傳感器成本，和去年相比已經(jīng)下降了30%左右。”隨著公司產(chǎn)能的持續(xù)爬坡，六維力傳感器已經(jīng)進(jìn)入了小批量量產(chǎn)階段。劉吳月透露，2025年藍(lán)點(diǎn)觸控的多個(gè)單一客戶六維力傳感器出貨量已經(jīng)達(dá)到千臺(tái)級(jí)別。同時(shí)，今年上半年，關(guān)節(jié)力矩傳感器出貨量近7萬(wàn)套，已經(jīng)超過(guò)了去年全年的出貨量。

不過(guò)，由于當(dāng)前機(jī)器人產(chǎn)品尚未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，定制化仍是核心零部件廠商與整機(jī)廠商合作的主流方式。

“人形機(jī)器人技術(shù)迭代很快，這個(gè)月和上個(gè)月的技術(shù)都有可能發(fā)生不小的變化。”智元機(jī)器人通用業(yè)務(wù)部總裁王闖在此前的采訪中向第一財(cái)經(jīng)記者表示，這意味著機(jī)器人上游的供應(yīng)鏈必須保持著較快的響應(yīng)速度。

為提升研發(fā)效率與客戶響應(yīng)速度，劉吳月透露，藍(lán)點(diǎn)觸控當(dāng)前已經(jīng)搭建了基于自研垂類模型的定制化平臺(tái)，將傳感器設(shè)計(jì)中的通用原理固化為平臺(tái)能力，不同客戶需求則作為變量輸入，通過(guò)AI自動(dòng)生成最優(yōu)方案。“傳感器的通用邏輯相似，只是接口、外形、重量需求不一樣，通過(guò)這個(gè)平臺(tái)，我們已將定制需求的響應(yīng)周期從傳統(tǒng)的6-8周縮短至3-4周。”劉吳月介紹道。

隨著機(jī)器人加速“進(jìn)廠”，力與觸覺傳感器賽道吸引了更多企業(yè)布局。7月7日，柯力傳感（603662.SH）在投資者關(guān)系平臺(tái)上透露，六維力傳感器產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)向部分客戶的批量供貨，但目前相關(guān)業(yè)務(wù)規(guī)模占公司整體營(yíng)收比重較小。東華測(cè)試（300354.SZ）也在今年2月透露，公司六維力傳感器處于小批量試制階段，正在提升精度和穩(wěn)定性各項(xiàng)指標(biāo)。今年6月，福萊新材（605488.SH）也發(fā)布了第二代柔性觸覺傳感器，能夠幫助機(jī)器人感知壓力、溫度等多維度信息。

在劉吳月看來(lái)，力傳感器賽道目前尚未進(jìn)入拼價(jià)格、搶份額的階段，核心零部件廠商仍然有一定的議價(jià)能力。“我們現(xiàn)階段和整機(jī)廠商更多處于一種‘聯(lián)合打仗’的階段，彼此之間是相互支撐、協(xié)同迭代，而非激烈競(jìng)爭(zhēng)。大家都還在一起打天下，而不是卷到誰(shuí)壓價(jià)最多。”他認(rèn)為，在這一過(guò)程中，具備研發(fā)實(shí)力和快速交付能力的企業(yè)，將在未來(lái)的人形機(jī)器人供應(yīng)鏈中占據(jù)更有利的位置。