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Walkers X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AI day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Optimus Gen2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
重点关注奥比中光、柯力传感根据前文分析,我们对机器人传感器板块做出如下梳理,重点看好视觉、力觉、触觉三个方向,重点推荐奥比中光、柯力传感。
奥比中光:卡位机器人 3D 视觉标的,下游多点开花
奥比中光是国内 3D 视觉传感器领域头部公司,亏损持续收窄。公司 3D 视觉传感器下游 主要以生物识别、AIOT 等领域为主。公司今年以来持续发力多个下游,从归母净利润来 看,24Q3 单季度亏损为 700w 元,亏损已经环比持续收窄,看好公司明年逐渐实现利润转正。
奥比中光在 3D 视觉的主流技术路径均有布局,与人形机器人厂商进展顺利。根据官网, 奥比中光在结构光、双目、iTOF、dTOF 等领域均有技术布局;且根据公司投资者关系记 录,在 iTOF 领域,公司与微软联合研发的高性能 iTOF 3D 相机 Femto Bolt 具有高精度、 尺寸小、同比精准等优势,可以用于人形机器人领域,且目前公司部分产品已经与部分人 形机器人客户进行适配,看好人形机器人产业落地后,奥比在人形机器人领域产品进入放 量期。
柯力传感:卡位人形机器人力矩传感器性感赛道
应变式传感器头部厂商,收入长期稳定增长。柯力传感的收入主要由力学传感器贡献为主, 过去 5 年公司营业收入保持稳定增长,24Q1-3 公司实现收入 9.19 亿元,同比+14%。
机器人领域布局广泛,具有多类力矩传感器。根据官网,公司具备多种机器人所需力传感 器,如多维力传感器、关节扭矩传感器、微型力传感器。此外,公司目前在人形机器人领 域进展顺利,未来有望充分受益于人形机器人产业化落地;根据 24 年中报,公司六维力 /力矩传感器已完成人形机器人手腕、脚腕,工业臂、协作臂末端的产品系列开发,掌握 了结构解耦、算法解耦、高速采样通讯等技术要点,并已给多家国内协作机器人、人形机 器人客户送样,看好柯力传感长期在机器人领域的发展前景。
此为报告精编节选,报告原文:
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