在“信息時代”的宏大敘事中，傳感器被譽為“神經(jīng)末梢”，早已深度滲透至消費電子、工業(yè)制造等各個領域。
如今，隨著人形機器人從實驗室的“炫技”階段邁向產(chǎn)業(yè)化的關鍵節(jié)點，傳感器的技術突破與系統(tǒng)配置，正成為決定其能否真正行走于現(xiàn)實世界的核心變量。
不同于在固定工位重復單一動作的傳統(tǒng)工業(yè)機器人，人形機器人需要在動態(tài)、復雜的非結構化環(huán)境中自主決策、靈活運動。它們既要精準控制自身的關節(jié)與動力系統(tǒng)，又要實時感知外界環(huán)境與服務對象的狀態(tài)。這一切，都依賴于一套精密而復雜的感知神經(jīng)網(wǎng)絡。這些被喻為“電子五官”與“電子皮膚”的傳感器，正從幕后走向臺前，成為產(chǎn)業(yè)鏈上最炙手可熱的環(huán)節(jié)。
當前，人形機器人傳感器領域已呈現(xiàn)激烈的競賽態(tài)勢，國內(nèi)外企業(yè)紛紛加速布局。國內(nèi)十幾家A股上市公司聚焦細分賽道，國際巨頭也主動加碼中國市場，一場圍繞機器人“感知神經(jīng)”的產(chǎn)業(yè)競爭已全面展開。
Bosch Sensortec 傳感器 林典馳/攝
傳感器作為“信息時代的神經(jīng)末梢”，其重要性在人形機器人時代被提升到了前所未有的戰(zhàn)略高度。在機器人從概念走向量產(chǎn)的關鍵一躍中，傳感器的技術成熟度、成本可控性與供應穩(wěn)定性，直接決定了其動作精度、交互能力與場景適配范圍，成為產(chǎn)業(yè)鏈中不可或缺的核心環(huán)節(jié)。
從成本結構來看，傳感器已成為人形機器人BOM（物料清單）中占比最高的零部件之一。權威行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，在主流人形機器人的成本構成中，傳感器整體占比高達33.4%，遠超電機、減速器等核心傳動部件。
一臺人形機器人單機搭載的傳感器數(shù)量可達數(shù)十個甚至上百個，覆蓋關節(jié)、軀干、四肢、頭部等全機身部位。可以說，沒有高性能、低成本的傳感器，人形機器人的規(guī)?；慨a(chǎn)與商業(yè)化落地就無從談起。
這一巨大的需求正在撬動一個千億級別的新興市場。行業(yè)普遍預測，到2030年，全球人形機器人量產(chǎn)規(guī)模將突破100萬臺/年，與之配套的傳感器市場規(guī)模有望超過3000億美元。這片藍海市場，正吸引著全球產(chǎn)業(yè)鏈的巨頭與新貴們競相布局。
目前，人形機器人傳感器領域已呈現(xiàn)出“軍備競賽”的態(tài)勢。在A股市場，已有柯力傳感、漢威科技、安培龍、昊志機電、奧比中光等十幾家A股上市公司在該領域展開布局，產(chǎn)品主要集中在六維力傳感器、IMU慣性傳感器、電子皮膚/柔性傳感器、視覺傳感器等關鍵部件。
其中，六維力傳感器作為解決機器人運動控制難題的核心“神經(jīng)末梢”，技術壁壘極高，單價目前約在2萬元以上。然而，隨著國產(chǎn)化進程加速和規(guī)模化生產(chǎn)，其成本有望大幅下降至2000元左右，這將為機器人的普及掃清一大障礙。
在電子皮膚領域，福萊新材、漢威科技等公司也已取得技術突破，致力于實現(xiàn)機器人全身的觸覺感知，讓機器人不僅能“看見”，更能“觸摸”和“感受”世界。
國際巨頭也在加速布局這一領域。Bosch Sensortec近期在深圳舉辦發(fā)布會，正式向中國市場展示其新一代慣性傳感解決方案，包含BMI423慣性測量單元（IMU）與BMI5運動傳感器平臺，針對性適配人形機器人等高端應用場景。其中，BMI423是Bosch Sensortec推出的新一代慣性測量單元，在寬量程性能、低噪聲水平與極低功耗之間實現(xiàn)平衡，專為需要持續(xù)運行的設備而設計，除了人形機器人，還可應用于可穿戴設備場景。
與此同時，Bosch Sensortec推出的BMI5運動傳感器平臺可提供持續(xù)、高精度的運動感知能力，其中的BMI563采用寬量程設計，滿足機器人與XR控制器等高動態(tài)運動感測需求。
隨著具身智能技術的快速發(fā)展，人形機器人的應用場景不斷豐富，對傳感器的性能要求也在持續(xù)升級。
在發(fā)布會后，Bosch Sensortec亞太區(qū)總裁王宏宇在接受21世紀經(jīng)濟報道記者采訪時表示，AI驅(qū)動的智能傳感解決方案是行業(yè)未來的發(fā)展方向，而人形機器人領域?qū)⒊蔀橐粋€極具重要性的市場。Bosch Sensortec的傳感器解決方案可廣泛支持機器人市場的各類應用場景，涵蓋感知導航、運動控制、環(huán)境感測以及交互與操作等核心領域。
“傳感器本身具備承載更多計算功能的潛力，”王宏宇表示，當前及未來的傳感器產(chǎn)品，都將進一步加大嵌入式處理器的部署力度。
他介紹，Bosch Sensortec已推出多款軟件套件，將AI開發(fā)能力直接賦能給開發(fā)者，確保開發(fā)者能夠在前期結合傳感器的原始數(shù)據(jù)與算法，完成大量前期訓練與調(diào)優(yōu)工作，并將調(diào)優(yōu)后的AI模型直接部署至傳感器端。例如，傳感器可實現(xiàn)簡單動作的自學習，根據(jù)不同用戶的具體需求進行定制化適配。
他特別強調(diào)了機器人市場對傳感器的兩大核心需求：其一，傳感器需具備極強的抗干擾與抗震動能力。機器人屬于運動設備，無論傳感器部署于關節(jié)還是肢體，如何在高速、大幅度的運動中更精準、更穩(wěn)定地捕捉信號，是技術攻關的重點。第二是盡可能縮短延時。BMI5平臺針對這一需求進行了優(yōu)化，確保其延時可控制在0.5毫秒以內(nèi)?！爸挥袑⒃夹盘栆宰畹脱訒r傳輸至處理器，才能為整個系統(tǒng)的高效調(diào)用提供支撐?！?/p>
值得注意的是，具身智能的發(fā)展并未對傳感器的核心要求帶來顛覆性改變，其與傳統(tǒng)機器人對傳感器的需求基本一致，但標準被提到了新的高度。
一方面是姿態(tài)平衡功能，這一功能在現(xiàn)有智能設備中已具備堅實的技術基礎，在機器人領域只需進行技術升級即可適配；另一方面，當前機器人領域會運用IMU（慣性測量單元）實現(xiàn)影像穩(wěn)定，機器人自身的影像捕捉需求并非全新應用場景，只是具身智能對傳感器提出了更高標準，如延時控制，以及機器人移動過程中的防抖等具體要求。
Bosch Sensortec業(yè)務戰(zhàn)略、投資組合管理與營銷傳播副總裁Marco Lammer進一步補充道，傳感器必須具備高度智能化特性。與可穿戴或可聽戴設備相比，功耗并非機器人領域傳感器的主要考量因素，其核心要求在于智能化與堅固耐用性。機器人常執(zhí)行快速且大幅度的動作，且多應用于對溫度穩(wěn)定性和漂移穩(wěn)定性要求更高的環(huán)境中，尤其是在人機協(xié)作場景下，即便處于惡劣條件與快速運動狀態(tài)，傳感器也必須保持極高的精準度。
這一需求正是當前可通過AI技術在傳感器中實現(xiàn)的，隨著技術的不斷進步，小型低功耗微控制器的應用，使得更多計算能力能夠集成至傳感器內(nèi)部，進而為傳感器融合、魯棒性提升，以及對應用場景的感知與認知提供有力支撐。
