- 人形機器人具身智能的基礎!感知模塊受益上市公司梳理
- 來源:財聯社 發表于 2024/3/4
財聯社3月3日訊(編輯 宣林)據媒體報道,當地時間周四,人形機器人初創公司Figure宣布,已從亞馬遜創始人貝索斯、英偉達、OpenAI和微軟等巨頭那里籌集了約6.75億美元的資金,使其公司估值達到了26億美元。作為協議的一部分,Figure還將與OpenAI合作,開發下一代人形機器人的人工智能(AI)模型,還將使用微軟的Azure云服務搭建人工智能基礎設施和存儲數據等。
東吳證券曾朵紅在2月26日的研報中表示,人形機器人包括感知模塊、交互模塊、運控模塊,其中感知模塊類似于人類的各類感官神經,提供視覺、位覺、 觸覺、力覺等信息,分布于人形機器人的各類關節中,提供運控規劃準確性,是人形機器人具身智能的基礎。隨著人形機器人未來有更準確的感知和更有效的交互,感知模塊成長空間廣闊。
人形機器人感知模塊包括視覺傳感器、位覺傳感器、運控傳感器和觸覺傳感器。從市場空間看,若2030年人形機器人全球量產116萬臺,考慮特斯拉市占率65%,并考慮降價,曾朵紅等人預期運控傳感器中的六維力矩傳感器市場空間230億>觸覺傳感器100億。
力矩傳感器是感知并度量力矩的關鍵部件,按照測量維度,力矩傳感器分為一至六維力傳感器,其中六維力矩傳感器提供較全的力信息及受力姿態,力的測量更為準確。為提高雙手靈巧度、行走的平衡性能,人形機器人傾向于在手腕、腳踝分別安裝六維力矩。六維力矩傳感器根據其將力或力矩轉換為電信號的原理不同,可以分為應變式、壓阻式、電容式和光電式等,其中應變式六維力傳感器具有性能穩定、結構簡單、抗干擾能力強且成本可控等優勢,得到了廣泛的研究和應用。
六維力矩傳感器壁壘較高,國產六維力矩傳感器與外資主流傳感器仍存在差距。從競爭格局看,美國的ATI產品類型多,性能良好,為Kuka、ABB、安川等協作機器人廠商提供核心產品;德國的HBM、ME,均可自產應變片;瑞士Kistler是電壓式的佼佼者。國產廠商中,宇立儀器、坤維科技、鑫精誠、海伯森、藍點觸控、神源生智能、瑞爾特測控等已有相關的產品落地并進入產業化應用,新進入者東華測試、昊志機電、埃力智能等已初步具備六維力矩傳感器的生產能力,部分產品已開始送樣測試。不過,曾朵紅等人表示,六維傳感器的壁壘更多在于工藝,無明顯卡脖子環節,中國廠商在中低端產品上已突破,且產品性價比高,且更多資本進入該領域加速技術迭代,中國廠商優勢明顯。
人形機器人觸覺傳感器包括兩種類型,技術路線眾多,一是基于Mems技術集成的觸覺傳感器,包括壓阻式、電容式、光電式、電磁式,二是視觸覺傳感器。MEMS壓阻式觸覺傳感器技術成熟,目前應用較廣,曾朵紅等人預計短期是機器人觸覺傳感器先放量技術。其采用MEMS技術排列密集,集成度高,體積小,技術成熟,成本低。制造精度不同,價格從幾十至上千不等,進口產品單點售價近千元。
視觸覺傳感器本質是視覺+深度學習的數據大模型,該技術方案第一步使用高精度相機拍攝可變柔性材料的形變,當受力時,網格形狀發生形變,MEMS技術集成的微型雙目相機記錄該形變,再基于已訓練好的深度學習大模型,映射出物體的深度信息和運動趨勢。其理論上能夠測量各種方向及不同分布位置的力信息,適用性廣,在切向摩擦力與滑移等特性上的測量上限也更高,準確度高;同時原材料成本可控。
目前機器人觸覺傳感器市場主要由美國企業占據。根據QY Research,2022年全球前五大廠商占據76%份額,分別為美國Tekscan、Pressure Profile Systems、Sensor Products、德國Weiss Robotics、美國Syn Touch。國內企業規模尚小,其中漢威科技子公司能斯達主要生產薄膜電容觸覺傳感器,可應用于機器人身體,產品成熟;初創型公司帕西尼致力于用列陣式柔性觸覺傳感器應用于機器人領域,技術積累相對扎實;此外墨現科技、他山科技、埔慧科技、力感科技也有相關布局。
(財聯社 宣林)
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