人形机器人与物理世界交互的唯一桥梁，市场空间广阔
传感器引领智能时代。根据国家“十四五”规划纲要，传感器与高端芯片、操作系统、人工智能关键算法等并列，是建设数字中国的 关键技术。传感器被誉为“万物互联之眼”，可以精确地测量出压力、温度、浓度等各种信息，是数据采集的源头。传感器作为一种 检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传 输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
全球传感器市场规模持续增长。当前传感器的产业范围缺乏统一界定，因此各个机构的市场数据统计口径有所不同。近年来，在新能源汽车 、工业自动化、医疗、环保、消费等领域智能化、数字化需求的持续带动下，全球传感器市场规模保持稳步增长。根据PrecedenceResearch 数据，2023年全球传感器市场规模约为2269亿美元，预计到2034年将达到约5510.3亿美元，复合年增长率约为8.4%。 我国传感器市场规模持续扩大。根据赛迪智库数据，2023年中国传感器市场规模达到3644.7亿元，同比增长14.9%，预计2026年将达到 5547.2亿元，三年复合增长率15.0%。
从我国传感器的市场结构来看，下游应用主要包括消费电子、汽车电子、工业制造、网络通信、医疗电子等类别，其中2023年消费 电子领域传感器市场规模为862.1亿元，占比23.7%，力压汽车电子，成为中国最大的传感器行业应用市场。从具体产品来看， 2023年我国传感器市场中，压力传感器占比17.8%、位居第一，图像传感器占比12.7%、位居第二；流量传感器、位置传感器、运 动传感器、距离传感器、温湿度传感器、生物传感器、射频传感器、气体传感器位列第三至第十。
依托于智驾技术的快速发展，当前环境感知传感器市场需求占比超过70%，是汽车传感器领域的市场主导，其余约不到 30%市场份额为车身感知传感器。传感器是能将非电信号转换为电信号的装置，主要为汽车电脑提供各类工况信息。其 应用已从过去单纯的发动机领域，扩展到底盘、车身及灯光、电气等多个系统。传感器可测量各类机械运动状态的物理 量，并将其转换为电量。通过自身的感知功能，准确检测出不同条件下的物理量。汽车传感器按其使用功能可分为两类： 一类是是使驾驶员了解汽车各部分状态，如温度、车速、发动机转速、液体压力传感器等；另一类是用于控制汽车运行 状态，如节气门位置传感器、轮速传感器、减速度传感器等。
2D视觉只能看到“颜色与形状”，但缺乏深度（Z轴）信息。机器人看到的是“平面”，不知道物体有多远、多高。 3D视觉（双目或RGB-D） 可以直接获得“彩色 + 深度”两种信息，构建出3D世界。机器人能做到“看清 + 空间理解 + 操作”。
随着2D成像逐步向3D视觉感知升级，3D视觉感知市场空间有望迎来高速增长。根据法国市场研究与战略咨询公司Yole 发布的全球 3D 成像和 传感市场研究报告，2019年全球3D视觉感知市场规模为50亿美元，且市场规模将快速发展，预计在2025年达到150亿美元，2019-2025年复 合增长率约为20%。 3D视觉产业链上游主要为提供各类3D视觉传感器硬件的供应商或生产商。3D视觉传感器主要由深度引擎芯片、光学成像模组、激光投影模组 以及其他电子器件、结构件等构成。产业链中游为3D视觉感知方案商。主要基于深度引擎算法结合应用进行各类3D视觉传感器的方案设计。产 业链下游主要为根据终端的各类应用场景开发各类应用算法的应用算法方案。
不同应用领域或场景对3D视觉的测量范围、测量精度、尺寸和功耗等性能要求均不同，在3D视觉领域， 根据各技术测量原理划分，可以分 为结构光、iToF、双目、dToF、Lidar、工业三维测量技术共六大技术路线。 双目3D相机因适中的测量距离，更好的参数适配性，更适合人 形机器人使用场景。
3D 视觉感知技术产品主要技术指标包括深度分辨率、深度帧率、视场角、测量范围、精度、功耗等。根据应用场景不同，核心 指标侧重点不同，对于人形机器人来说3D视觉传感器的“深度精度 + 测距范围 + 帧率”的性能决定抓取与避障动作的稳定性。
奥比中光：3D视觉传感器重要供应商，适配天工Pro
公司是全球3D视觉传感器重要供应商，全面布局主流3D视觉感知技术。公司中国服务机器人3D视觉传感器市占率超70%，服务全球超100家 机器人客户，已成为全球3D视觉传感器重要供应商之一。公司在国内率先开展3D视觉感知技术系统性研发，自主研发一系列深度引擎数字芯片 及专用感光模拟芯片并实现3D视觉传感器产业化应用，是全球少数几家全面布局主流3D视觉感知技术的公司之一。 公司3D视觉方案/产品已经与部分人形机器人客户进行适配。市面上人形机器人视觉方案包括深度相机（结构光以及 iToF）、激光雷达、纯视觉 等，且深度相机的方案为主流。公司与微软合作iToF深度相机、近年推出的Gemini335、Gemini336系列3D结构光深度相机等产品兼顾高可靠 性、高性能、高性价比和实用性。Gemini 330系列深度相机已应用于天工Pro机器人头部、胸部、腰部和后背四处。
全球市场外资品牌主导，存在较大国产替代空间。全球压力传感器市场份额仍然主要被博世、泰科电子等国外厂商占据。从MEMS压力传感器来 看，国内企业的业务规模小、进入市场较晚、产品种类相对较少、应用领域相对较窄，仅在消费类气压计、防水压力传感器、差压传感器、气 流传感器等产品方面量产出货，应用于智能手机、智能手表手环、航模无人机、健康监测、电子烟、智能家居等终端领域。根据Yole的数据， 2020年全球MEMS压力传感器市场格局中，博世依托其在消费电子、汽车电子、工业领域的全面布局，位居全球第一，市场份额达33%，其他主要 企业包括泰科电子（市场份额14%）、英飞凌（10%）、森萨塔（7%）、恩智浦（6%）、霍尼韦尔（5%）、安费诺（5%）、意法半导体（4%）、 得捷电子（3%）、Merit（2%）、松下（2%）等，国内企业中仅有歌尔微电子进入国内市场前10。
力传感器可根据测量力的维度分为一维力传感器和多维力传感器，多维力传感器最常见的是三维力传感器和六维力传感器。 一维力传感器：一维力传感器的标定坐标轴为OZ轴，如果被测量力F的方向能完全与0Z轴重合，那么此时用一维力传感器就能完成测量任务。 三维力传感器：力F的作用点P始终与传感器的标定参考点O保持重合，力F的方向在三维空间中随机变化，这种情况下用三维力传感就能完成 测量任务，它可以同时测量Fx、Fy、Fz这三个F的分力。 六维力传感器：空间中任意方向的力F，其作用点P不与传感器标定参考点重合且随机变化，这种情况下就需要选用六维力传感器来完成测量任 务，同时测量Fx、Fy、Fz、Mx、My、Mz六个分量。 六维力传感器的优势在于：六维力传感器能够同时测量XYZ轴向力和环绕轴的力矩，内部算法可以解耦各个方向的力和力矩的干扰，给出最全面的 力觉信息。并且在实际测量在实际力的测量场景中，往往会出现作用点离传感器标定参考点较远的情况，此时便会产生力矩对结果分析的影响，如 若忽略作用点与标定参考点不重合的情况，会使得对力的测量误差较大。
六维力传感器是人形机器人感知侧关键一环，性能优异感知全面。人形机器人本质上是AI+感知侧+执行侧的结合，六维力传感器是人形 机器人应用于现实场景的必备部件。在所有力传感器中，只有六维力传感器才能够同时测量XYZ轴向力和环绕轴的力矩，给出最全面的力 觉信息。目前，市场应用的六维力/力矩传感器大部分都是基于应变式测量，其中硅应变片式传感器在性能和成本方面具有一定领先优势。 六维力传感器价格高昂，制造难度在于应变片（材料和粘贴）和标定。六维力传感器成本包括BOM+贴片+研发+其他，贴片主要通过人 工方式进行，生产效率低只适用于小批量生产，不能形成规模效应。标定是降低测量误差最主要的方法，六维传感器标定工作量大，标定 设备成本高，需要较大资本投入。
编码器用于检测转子的位置和速度，按工作原理可分为光电式和磁式等。编码器搭载在电机的反输出轴侧，通过检测转子的位置和速度， 使电机可执行高分辨率、高响应定位运行。编码器按工作原理可分为光电编码器和磁编码器等，光电编码器利用光电元件检测编码盘信 号进行检测，而磁编码器是通过磁性原理检测编码盘信号。具体来看，光电式编码器中，光电码盘与电机同速旋转，光电码盘控制光源 照射在光敏元件上，光敏元件输出脉冲信号。磁编码器将N、S磁性的永磁体安装在电机侧，置于变化场的磁敏元件根据磁场变化输出 相应变化的电信号。光电编码器常用于永磁无刷直流电机中，但其抗恶劣环境能力较差，而磁式编码器可在恶劣环境下工作，因此更多 使用在车用电机中。
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