編者按:傳感器作為“信息時(shí)代的神經(jīng)末梢”,已滲透到社會(huì)經(jīng)濟(jì)的每一個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域。2025年10月以來(lái),《中國(guó)電子報(bào)》邀請(qǐng)九三中央科技委副主任、中國(guó)傳感器與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟常務(wù)副理事長(zhǎng)郭源生開(kāi)設(shè)“郭源生細(xì)說(shuō)傳感器”專(zhuān)欄,聚焦電力、重大裝備、智能制造、智慧農(nóng)業(yè)、智慧醫(yī)療與大健康、智能家電及消費(fèi)電子、城市安防、低空經(jīng)濟(jì)八大領(lǐng)域與場(chǎng)景,先后刊登《“坐陣”發(fā)電側(cè),傳感器成新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基石》《儲(chǔ)能傳感器明確三大核心發(fā)展方向》等文章,受到讀者廣泛關(guān)注,好評(píng)如潮。本次刊發(fā)的是重大裝備領(lǐng)域的第五篇,聚焦人形機(jī)器人傳感器,就其應(yīng)用前景、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、未來(lái)建議等進(jìn)行展開(kāi)闡述,以形成產(chǎn)業(yè)共識(shí),促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

作者丨九三中央科技委副主任,中國(guó)傳感器與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟常務(wù)副理事長(zhǎng) 郭源生
在人形機(jī)器人從實(shí)驗(yàn)室即將走向產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),傳感器的技術(shù)突破與系統(tǒng)配置直接決定了其動(dòng)作精度、交互能力與場(chǎng)景適配范圍。不同于傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人單一固定的作業(yè)模式,人形機(jī)器人需要在動(dòng)態(tài)復(fù)雜環(huán)境中自主決策、靈活運(yùn)動(dòng),既要精準(zhǔn)控制自身關(guān)節(jié)與動(dòng)力系統(tǒng),又要實(shí)時(shí)感知外界環(huán)境與服務(wù)對(duì)象狀態(tài),而這一切都依賴(lài)于構(gòu)建的“感知神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”,被喻為“電子五官”與“電子皮膚”的傳感器。
從技術(shù)本質(zhì)來(lái)看,傳感器是人形機(jī)器人實(shí)現(xiàn)“類(lèi)人化”的基礎(chǔ)前提,其核心可劃分為內(nèi)傳感器與外傳感器兩大體系。內(nèi)傳感器聚焦機(jī)體自身狀態(tài)感知,解決“自身怎么動(dòng)”的問(wèn)題;外傳感器專(zhuān)注外界信息交互,解決“如何與世界對(duì)話” 的疑問(wèn)。兩者協(xié)同工作,構(gòu)成了人形機(jī)器人智能行為的底層支撐。
當(dāng)前,人形機(jī)器人正處于全球產(chǎn)業(yè)化爆發(fā)前夜。公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示,2024年全球人形機(jī)器人原型機(jī)數(shù)量已超50款,涵蓋消費(fèi)服務(wù)、工業(yè)生產(chǎn)、特種作業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域。行業(yè)普遍預(yù)測(cè),到2030年,全球人形機(jī)器人量產(chǎn)規(guī)模將突破100萬(wàn)臺(tái)/年,與之配套的傳感器市場(chǎng)規(guī)模有望超過(guò)3000億美元。作為“機(jī)器換人”戰(zhàn)略的核心支撐,傳感器技術(shù)的成熟度不僅決定著人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度,更成為衡量國(guó)家高端制造實(shí)力的重要標(biāo)志。
內(nèi)傳感器是人形機(jī)器人感知自身狀態(tài)的 “神經(jīng)中樞”,其核心聚焦于機(jī)體內(nèi)部的各類(lèi)物理參數(shù)采集與狀態(tài)監(jiān)測(cè),具體涵蓋關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)、整體姿態(tài)平衡及故障預(yù)警等關(guān)鍵維度。始終監(jiān)控著機(jī)器人內(nèi)部零部件的動(dòng)態(tài)指標(biāo)處于精準(zhǔn)、安全、穩(wěn)定、健康運(yùn)行狀態(tài),通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)異常數(shù)據(jù),提前預(yù)警機(jī)械故障、過(guò)載運(yùn)行等風(fēng)險(xiǎn),避免設(shè)備損壞或安全事故。
核心類(lèi)型與技術(shù)參數(shù)(標(biāo)桿產(chǎn)品用量參考)
1、關(guān)節(jié)位置/角度傳感器(編碼器)。人形機(jī)器人通常配備20-40個(gè)可活動(dòng)關(guān)節(jié),每個(gè)關(guān)節(jié)均需配置位置/角度傳感器(編碼器)以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制。核心功能是實(shí)時(shí)采集關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度、位移量與運(yùn)動(dòng)速度,為控制系統(tǒng)提供精確的位置反饋,確保關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)符合預(yù)設(shè)軌跡。編碼器需具備快速響應(yīng)能力,響應(yīng)頻率不低于1kHz,工作溫度范圍覆蓋- 20℃至60℃,滿(mǎn)足不同應(yīng)用場(chǎng)景需求。特斯拉Optimus人形機(jī)器人高精度磁編碼器分辨率達(dá)到24位,支持角度測(cè)量誤差≤0.01°。國(guó)內(nèi)參數(shù)已接近國(guó)際水平,分辨率達(dá)22位,誤差控制在0.02°以?xún)?nèi)。
2、力/力矩傳感器。測(cè)量機(jī)器人關(guān)節(jié)受力、末端執(zhí)行器(如手部)的壓力及力矩變化,其精度、抗過(guò)載能力與響應(yīng)頻率是關(guān)鍵指標(biāo)。高端六維力傳感器的綜合精度可達(dá)0.1% FS,響應(yīng)頻率高達(dá)10kHz以上,抗過(guò)載能力要求達(dá)到500% FS以上,確保在意外碰撞時(shí)不被損壞。高端人形機(jī)器人每臺(tái)配置在10-20只左右,用于手部、腕部、肘部及腿部關(guān)節(jié)。國(guó)內(nèi)綜合精度已達(dá)到0.1% FS,并可基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。
3、慣性測(cè)量單元(IMU)。主要由加速度計(jì)、陀螺儀與磁力計(jì)組成,通過(guò)測(cè)量機(jī)器人的線性加速度、角速度與磁場(chǎng)強(qiáng)度,實(shí)時(shí)計(jì)算出機(jī)體的姿態(tài)角度(如俯仰角、橫滾角、航向角),確保機(jī)器人在行走、轉(zhuǎn)彎、上下坡等動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中保持平衡。關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)包括零漂、穩(wěn)定性與更新率。高端 IMU 的陀螺儀零漂需控制在0.005°/h以下,加速度計(jì)零漂≤10μg,以保證長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中的姿態(tài)測(cè)量精度。更新率方面,需達(dá)到1000Hz以上。單臺(tái)人形機(jī)器人通常配置1-3個(gè)IMU,分別安裝在頭部、軀干與腿部等關(guān)鍵位置。國(guó)內(nèi)通過(guò)技術(shù)攻關(guān),已實(shí)現(xiàn)中高端IMU的國(guó)產(chǎn)化,零漂指標(biāo)達(dá)到0.008°/h,基本滿(mǎn)足中端人形機(jī)器人的應(yīng)用需求。
4、動(dòng)力系統(tǒng)傳感器。主要包括電池狀態(tài)、電機(jī)運(yùn)行與溫度等傳感器,核心功能是實(shí)時(shí)采集動(dòng)力系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù),確保能源穩(wěn)定供應(yīng)與設(shè)備安全運(yùn)行。
電池狀態(tài)傳感器負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)電池的電壓、電流、剩余電量(SOC)與溫度。其關(guān)鍵參數(shù)包括電壓測(cè)量精度(≤±0.5%)、電流測(cè)量精度(≤±1%)與SOC估算誤差(≤±3%)。電機(jī)運(yùn)行傳感器則監(jiān)測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、扭矩與電流,確保電機(jī)輸出符合控制指令,出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)觸發(fā)保護(hù)機(jī)制。溫度傳感器分布在電機(jī)、電池、關(guān)節(jié)等關(guān)鍵部件,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工作溫度,當(dāng)溫度超過(guò)閾值時(shí)發(fā)出預(yù)警,避免設(shè)備因過(guò)熱失效。每臺(tái)機(jī)器人通常需要15-25只,形成全方位的動(dòng)力狀態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。
技術(shù)特點(diǎn)與選型邏輯
1、技術(shù)要求。內(nèi)傳感器的工作環(huán)境復(fù)雜,需承受振動(dòng)、沖擊、溫度變化等多種考驗(yàn),同時(shí)受安裝空間限制,對(duì)技術(shù)性能提出了嚴(yán)苛要求,核心可概括為 “高精準(zhǔn)、高可靠、抗振動(dòng)、小型化、低功耗” 五大關(guān)鍵詞。
高精準(zhǔn)是內(nèi)傳感器的核心要求,無(wú)論是編碼器的位置測(cè)量、力傳感器的壓力感知,還是IMU的姿態(tài)計(jì)算,都需要達(dá)到高精度水平,才能確保機(jī)器人動(dòng)作精準(zhǔn)可控。高可靠則要求傳感器在長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行中保持性能穩(wěn)定,平均無(wú)故障工作時(shí)間(MTBF)需達(dá)到10000小時(shí)以上??拐駝?dòng)性能需能承受10-2000Hz的振動(dòng)頻率與5g的加速度沖擊。同時(shí),要求體積小巧、重量輕便,以適應(yīng)關(guān)節(jié)等狹小安裝空間。
2、選型邏輯。高端機(jī)型面向精密制造、醫(yī)療服務(wù)等高端場(chǎng)景,對(duì)運(yùn)動(dòng)精度與可靠性要求極高,選型時(shí)優(yōu)先采用高性能傳感器;中端機(jī)型主要應(yīng)用于普通工業(yè)生產(chǎn)、家庭服務(wù)等場(chǎng)景,選型時(shí)兼顧性能與成本,采用中端傳感器產(chǎn)品;入門(mén)機(jī)型面向低端服務(wù)、教育娛樂(lè)等場(chǎng)景,對(duì)性能要求相對(duì)較低,選型時(shí)以成本控制為核心,采用經(jīng)濟(jì)型傳感器。此外,場(chǎng)景適應(yīng)性也是選型的重要考量因素。例如用于戶(hù)外巡檢的人形機(jī)器人,其內(nèi)部傳感器需具備更強(qiáng)的溫濕度耐受能力;用于精密裝配的機(jī)器人,則需重點(diǎn)提升力傳感器與編碼器的精度等級(jí)。
外傳感器是與外部世界交互的“感知窗口”,其核心聚焦于采集外界環(huán)境、功能目標(biāo)、服務(wù)對(duì)象及其他系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)機(jī)器人與外部環(huán)境的信息互通。如果說(shuō)內(nèi)傳感器解決了人形機(jī)器人 “自身怎么動(dòng)” 的問(wèn)題,那么外傳感器則回答了 “識(shí)別外界環(huán)境現(xiàn)狀,主體是什么、服務(wù)對(duì)象怎么交互” 的關(guān)鍵命題。需要具備三大能力:一是環(huán)境感知能力,能夠識(shí)別地形、障礙物、溫度、光線等環(huán)境參數(shù);二是目標(biāo)識(shí)別能力,能夠精準(zhǔn)定位并識(shí)別服務(wù)對(duì)象、操作物品等目標(biāo)物體;三是交互響應(yīng)能力,能夠感知服務(wù)對(duì)象的指令、情緒及生理狀態(tài),做出相應(yīng)的反饋動(dòng)作。
外傳感器的性能直接決定了人形機(jī)器人的場(chǎng)景適配能力和特定功能實(shí)現(xiàn)。缺乏優(yōu)質(zhì)外傳感器的機(jī)器人,如同 “盲人摸象”,無(wú)法準(zhǔn)確認(rèn)知周?chē)h(huán)境,更難以提供有效的服務(wù)。而完善的外傳感器體系,能讓機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境中自主導(dǎo)航、精準(zhǔn)操作、貼心服務(wù),真正融入人類(lèi)生產(chǎn)生活。
核心類(lèi)型與場(chǎng)景適配
1、通用基礎(chǔ)外傳感器(全場(chǎng)景標(biāo)配)。涵蓋視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)、觸覺(jué)五大類(lèi),為機(jī)器人提供基礎(chǔ)的環(huán)境感知與交互能力,適用于各類(lèi)通用場(chǎng)景。
視覺(jué)傳感器是機(jī)器人的 “眼睛”,主要包括攝像頭、激光雷達(dá)等設(shè)備,核心功能是采集圖像與空間距離信息,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)識(shí)別、環(huán)境建模與路徑規(guī)劃。
聽(tīng)覺(jué)傳感器相當(dāng)于 “耳朵”,以陣列麥克風(fēng)為核心,配合語(yǔ)音識(shí)別模塊,實(shí)現(xiàn)聲音采集、聲源定位與語(yǔ)音指令解析。其不僅能識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)普通話指令,還能適配方言與嘈雜環(huán)境,提升交互的便捷性。
嗅覺(jué)傳感器是 “鼻子”,通過(guò)檢測(cè)空氣中的氣體成分,實(shí)現(xiàn)氣味識(shí)別、危險(xiǎn)氣體預(yù)警等功能。例如在家庭場(chǎng)景中識(shí)別燃?xì)庑孤诠I(yè)場(chǎng)景中檢測(cè)有毒氣體,在醫(yī)療場(chǎng)景中輔助疾病診斷。
味覺(jué)傳感器是“舌頭”,主要用于食品檢測(cè)、水質(zhì)分析等特定場(chǎng)景,通過(guò)檢測(cè)物質(zhì)的化學(xué)成分,判斷其味道、純度等指標(biāo),適用于餐飲服務(wù)、食品質(zhì)檢等領(lǐng)域。
觸覺(jué)傳感器相當(dāng)于“皮膚”,分布在手部、肢體等與外界接觸的部位,能夠感知壓力、溫度、濕度等物理參數(shù),實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)抓取、安全交互等功能。例如在抓取易碎物品時(shí)控制力度,在與人接觸時(shí)避免用力過(guò)猛。
2、場(chǎng)景化外傳感器(按功能定制)。根據(jù)服務(wù)/居家養(yǎng)老、工業(yè)/特種、安防等不同場(chǎng)景的需求,配置差異化的傳感器產(chǎn)品,提升機(jī)器人在特定場(chǎng)景的適配能力。
服務(wù)/居家養(yǎng)老場(chǎng)景:以生物傳感模塊為核心,包括心率傳感器、體溫傳感器、跌倒檢測(cè)傳感器等。這些傳感器能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)老人的生理狀態(tài)與活動(dòng)情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常并發(fā)出預(yù)警,為養(yǎng)老陪護(hù)提供安全保障。
工業(yè)/特種場(chǎng)景:側(cè)重環(huán)境適應(yīng)性與專(zhuān)業(yè)檢測(cè)能力,包括工業(yè)視覺(jué)傳感器、紅外測(cè)溫傳感器、氣體檢測(cè)傳感器、防爆傳感器等。例如在高溫工業(yè)場(chǎng)景中,配置耐高溫的紅外測(cè)溫傳感器;在化工場(chǎng)景中,配備防爆型氣體檢測(cè)傳感器。
安防場(chǎng)景:聚焦安全監(jiān)測(cè)與識(shí)別能力,包括人臉識(shí)別、移動(dòng)監(jiān)測(cè)、異常聲響等傳感器。實(shí)現(xiàn)人員身份核實(shí)、異常行為監(jiān)測(cè)、危險(xiǎn)預(yù)警等功能,提升安防巡邏的有效性。
外傳感器具體應(yīng)用場(chǎng)景
1、日常生活服務(wù)場(chǎng)景。家居清潔場(chǎng)景中,視覺(jué)傳感器與距離傳感器構(gòu)成核心感知組合;餐飲服務(wù)場(chǎng)景中,通過(guò)圖像識(shí)別技術(shù)精準(zhǔn)識(shí)別餐具、食物的種類(lèi)與位置,為抓取動(dòng)作提供定位支撐。力傳感器與觸覺(jué)傳感器協(xié)同工作,在抓取餐具時(shí),力傳感器感知抓取力度,觸覺(jué)傳感器檢測(cè)接觸狀態(tài),確保平穩(wěn)抓取不滑落;在擺放餐具時(shí),根據(jù)觸覺(jué)反饋調(diào)整放置力度,避免碰撞損壞。針對(duì)熱食服務(wù)場(chǎng)景,還會(huì)配置紅外測(cè)溫傳感器,檢測(cè)食物溫度并提醒用戶(hù),避免燙傷。養(yǎng)老陪護(hù)場(chǎng)景中,生物傳感模塊是核心配置,通過(guò)心率傳感器、體溫傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)老人的生理指標(biāo),數(shù)據(jù)異常時(shí)及時(shí)通過(guò)云端發(fā)送預(yù)警信息給家屬或醫(yī)護(hù)人員。視覺(jué)傳感器與聽(tīng)覺(jué)傳感器形成交互響應(yīng)體系,視覺(jué)傳感器捕捉老人的動(dòng)作狀態(tài),識(shí)別跌倒、暈倒等危險(xiǎn)情況;聽(tīng)覺(jué)傳感器精準(zhǔn)拾音,解析老人的語(yǔ)音指令,即使在方言或嘈雜環(huán)境下也能有效響應(yīng)。部分高端養(yǎng)老機(jī)器人還配備嗅覺(jué)傳感器,通過(guò)檢測(cè)老人呼出氣體的成分,輔助判斷健康狀況。
2、工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)景。精密裝配場(chǎng)景中,視覺(jué)傳感器與力傳感器的協(xié)同應(yīng)用是核心技術(shù)方案。視覺(jué)傳感器通過(guò)高清圖像采集,實(shí)現(xiàn)零件的精準(zhǔn)定位,誤差控制在微米級(jí);力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝配過(guò)程中的壓力變化,當(dāng)壓力達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí),控制系統(tǒng)及時(shí)調(diào)整動(dòng)作,避免零件損壞。物料搬運(yùn)場(chǎng)景中,激光雷達(dá)與距離傳感器構(gòu)建了全方位的環(huán)境感知體系。質(zhì)量檢測(cè)場(chǎng)景中,視覺(jué)傳感器與紅外傳感器的應(yīng)用最為廣泛。視覺(jué)傳感器通過(guò)高分辨率圖像采集,識(shí)別產(chǎn)品表面的劃痕、凹陷、色差等外觀瑕疵,檢測(cè)精度可達(dá) 0.01mm;紅外傳感器則檢測(cè)產(chǎn)品的溫度分布,發(fā)現(xiàn)因內(nèi)部故障導(dǎo)致的溫度異常。部分高端檢測(cè)機(jī)器人還配備光譜傳感器,通過(guò)分析物質(zhì)的光譜特性,檢測(cè)產(chǎn)品的成分與純度,適用于食品、藥品、化工等行業(yè)的質(zhì)量控制。傳感器的應(yīng)用使質(zhì)量檢測(cè)效率提升 50% 以上,且檢測(cè)結(jié)果更加客觀準(zhǔn)確。
3、特種作業(yè)場(chǎng)景。消防救援場(chǎng)景中,紅外熱成像傳感器是核心配置,能夠穿透煙霧、黑暗等復(fù)雜環(huán)境,精準(zhǔn)定位被困人員的位置,為救援行動(dòng)提供關(guān)鍵支撐。氣體傳感器則實(shí)時(shí)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的有毒有害氣體濃度,如一氧化碳、硫化氫等。距離傳感器與視覺(jué)傳感器協(xié)同工作,識(shí)別火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的障礙物、坍塌風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,幫助機(jī)器人規(guī)劃安全的救援路徑。部分戶(hù)外巡檢機(jī)器人還配備聲學(xué)傳感器,通過(guò)檢測(cè)設(shè)備運(yùn)行的聲音異常,判斷設(shè)備故障,適用于電力、水利、鐵路等領(lǐng)域的戶(hù)外設(shè)施巡檢。安防巡邏場(chǎng)景中,人臉識(shí)別傳感器承擔(dān)著身份核實(shí)的核心任務(wù),能夠快速識(shí)別人員身份,發(fā)現(xiàn)可疑人員并及時(shí)預(yù)警。聽(tīng)覺(jué)傳感器則捕捉異常聲響,如玻璃破碎聲、呼救聲等,觸發(fā)機(jī)器人的應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制。在夜間安防場(chǎng)景中,紅外夜視傳感器與熱成像傳感器協(xié)同工作,確保全天候監(jiān)控能力,提升安防巡邏的有效性。
4、人機(jī)交互場(chǎng)景。語(yǔ)音交互是最基礎(chǔ)的交互方式,陣列麥克風(fēng)與語(yǔ)音識(shí)別模塊構(gòu)成核心系統(tǒng)。語(yǔ)音識(shí)別模塊支持普通話、方言及多種外語(yǔ)的識(shí)別,識(shí)別準(zhǔn)確率高達(dá) 98% 以上。嗅覺(jué)交互主要通過(guò)復(fù)雜氣體傳感器實(shí)現(xiàn)。能夠甄別空氣中的多種氣體成分,如香水味、食物氣味、異味等,并轉(zhuǎn)化為數(shù)字化描述,幫助機(jī)器人理解人類(lèi)的生活場(chǎng)景與需求。肢體交互通過(guò)觸覺(jué)傳感器與視覺(jué)傳感器的協(xié)同實(shí)現(xiàn)。分布在機(jī)器人的手部、手臂等部位,能夠感知人類(lèi)的手勢(shì)動(dòng)作、擁抱力度等,實(shí)現(xiàn)自然的肢體溝通。視覺(jué)傳感器則捕捉人類(lèi)的肢體動(dòng)作意圖,如揮手示意、指向某個(gè)物體等,機(jī)器人根據(jù)這些動(dòng)作做出相應(yīng)的響應(yīng)。表情交互是提升人機(jī)交互情感化的關(guān)鍵,高清視覺(jué)傳感器能夠精準(zhǔn)識(shí)別人類(lèi)的面部表情,如開(kāi)心、憤怒、悲傷、疲憊等。通過(guò) AI 算法分析表情特征,機(jī)器人能夠理解人類(lèi)的情緒狀態(tài),并反饋相應(yīng)的神態(tài)與動(dòng)作。
技術(shù)特點(diǎn)與競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)
1、技術(shù)要求。高環(huán)境適應(yīng)性、多模態(tài)融合、低延遲、小型化集成四大核心要求。
高環(huán)境適應(yīng)性需要能在不同溫濕度、光照、氣壓等環(huán)境條件下穩(wěn)定工作。需承受- 40℃至85℃的溫度范圍,且具備防塵、防水功能(防護(hù)等級(jí)不低于 IP65);抵抗電磁干擾、振動(dòng)沖擊等影響;家庭場(chǎng)景的傳感器需適應(yīng)室內(nèi)溫濕度變化,避免因環(huán)境因素導(dǎo)致性能下降。
多模態(tài)融合是通過(guò)融合視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)等多種傳感器的數(shù)據(jù),能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),提升環(huán)境識(shí)別與目標(biāo)檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
低延遲是保障實(shí)時(shí)交互的核心要求,數(shù)據(jù)采集、傳輸與處理延遲需控制在毫秒級(jí)。例如語(yǔ)音交互場(chǎng)景中,拾音與識(shí)別延遲需≤100ms,才能實(shí)現(xiàn) “說(shuō)完即響應(yīng)” 的自然交互體驗(yàn);工業(yè)裝配場(chǎng)景中,視覺(jué)與力傳感器的反饋延遲需≤10ms,確保動(dòng)作調(diào)整的及時(shí)性。
小型化集成需要在保證性能的前提下,盡可能縮小體積、減輕重量,以適應(yīng)頭部、手部、肢體等部位安裝空間有限。例如微型攝像頭的直徑可縮小至5mm以下,小型激光雷達(dá)的重量不足100g等。
2、競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。外傳感器競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)集中在場(chǎng)景化定制能力,形成了國(guó)際巨頭“通用+定制”套件與國(guó)內(nèi)企業(yè)聚焦細(xì)分場(chǎng)景突破的競(jìng)爭(zhēng)格局。例如,國(guó)外推出傳感器套件,包含高清攝像頭、激光雷達(dá)、麥克風(fēng)陣列等通用模塊,同時(shí)提供工業(yè)、服務(wù)、特種等多個(gè)場(chǎng)景的定制化擴(kuò)展模塊,能夠滿(mǎn)足不同客戶(hù)的多樣化需求。其優(yōu)勢(shì)在于技術(shù)成熟度高、產(chǎn)品兼容性好,但其劣勢(shì)是成本較高,定制化響應(yīng)速度較慢。國(guó)內(nèi)企業(yè)則采取 “聚焦細(xì)分場(chǎng)景、實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)突破” 的競(jìng)爭(zhēng)策略,針對(duì)特定場(chǎng)景的核心需求,打造高性能、低成本的專(zhuān)用傳感器產(chǎn)品。例如國(guó)內(nèi)企業(yè)推出的柔性電子皮膚陣列,成本僅為國(guó)際同類(lèi)產(chǎn)品的60%左右。
國(guó)內(nèi)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在三個(gè)方面:一是對(duì)本土場(chǎng)景的深度理解,能夠快速響應(yīng)國(guó)內(nèi)客戶(hù)的個(gè)性化需求;二是成本控制能力強(qiáng),通過(guò)本土化生產(chǎn)與供應(yīng)鏈優(yōu)化,大幅降低產(chǎn)品價(jià)格;三是定制化響應(yīng)速度快,能夠根據(jù)特定場(chǎng)景的需求,在短時(shí)間內(nèi)完成傳感器的研發(fā)與適配。但與國(guó)際相比,在多模態(tài)融合技術(shù)、高端芯片自主化等方面仍存在差距,需要進(jìn)一步突破核心技術(shù)瓶頸。
市場(chǎng)規(guī)模與需求預(yù)測(cè)
隨著人形機(jī)器人密集發(fā)布與商業(yè)化落地加速,傳感器市場(chǎng)已進(jìn)入快速增長(zhǎng)期。
1、當(dāng)前規(guī)模。數(shù)據(jù)顯示,2024年全球人形機(jī)器人傳感器市場(chǎng)規(guī)模約為32億美元,其中內(nèi)傳感器占比70%,市場(chǎng)規(guī)模約22.4億美元;外傳感器占比30%,市場(chǎng)規(guī)模約9.6億美元。內(nèi)傳感器中,關(guān)節(jié)位置/角度傳感器(編碼器)、力/力矩傳感器是主要增長(zhǎng)點(diǎn)。2024年六維力傳感器出貨量同比大增1100%,國(guó)產(chǎn)化率從四年前的19% 躍升至 57.8%,標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)傳感器企業(yè)全面進(jìn)入技術(shù)兌現(xiàn)期。編碼器市場(chǎng)則呈現(xiàn) “高端國(guó)際壟斷、中低端國(guó)產(chǎn)替代” 的格局,國(guó)內(nèi)企業(yè)的市場(chǎng)份額逐步提升。外傳感器市場(chǎng)中,視覺(jué)傳感器與激光雷達(dá)需求最為旺盛。隨著多模態(tài)融合技術(shù)的發(fā)展,機(jī)器人對(duì)視覺(jué)與距離感知的需求持續(xù)增長(zhǎng)。
2、需求預(yù)測(cè)。行業(yè)普遍看好人形機(jī)器人傳感器市場(chǎng)的增長(zhǎng)潛力,預(yù)計(jì)2027年全球市場(chǎng)規(guī)模有望突破600億美元,較2024年增長(zhǎng)近18倍,年復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)150%。到2030年傳感器市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)3000億美元,成為全球增長(zhǎng)最快的高端制造領(lǐng)域之一。
細(xì)分市場(chǎng)中,內(nèi)傳感器仍將占據(jù)主導(dǎo)地位,2030年市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)2100億美元,占比70%。其中,力/力矩傳感器、高精度編碼器的增長(zhǎng)速度最快,年復(fù)合增長(zhǎng)率將超過(guò)180%,主要受益于高端人形機(jī)器人對(duì)運(yùn)動(dòng)精度的需求提升。外傳感器市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)900億美元,占比30%,視覺(jué)傳感器、柔性電子皮膚、低成本激光雷達(dá)將成為增長(zhǎng)核心,年復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)120%。
核心瓶頸與突破方向
國(guó)內(nèi)人形機(jī)器人傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍面臨四大共性瓶頸,制約著行業(yè)向高端化、規(guī)模化發(fā)展。
一是高端芯片依賴(lài)進(jìn)口是最突出問(wèn)題。傳感器的信號(hào)采集、數(shù)據(jù)處理專(zhuān)用芯片仍依賴(lài)進(jìn)口芯片,如ADI的信號(hào)調(diào)理芯片、英偉達(dá)的AI處理芯片等。進(jìn)口芯片不僅成本高,而且存在供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn),一旦國(guó)際形勢(shì)變化,可能影響產(chǎn)業(yè)鏈穩(wěn)定。
二是算法落后是核心技術(shù)瓶頸。傳感器的精準(zhǔn)測(cè)量、多模態(tài)融合、環(huán)境適應(yīng)性?xún)?yōu)化等都要依托先進(jìn)算法。國(guó)際巨頭憑借長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)積累與算法迭代,在信號(hào)降噪、誤差補(bǔ)償、數(shù)據(jù)融合等算法上處于領(lǐng)先地位,國(guó)內(nèi)企業(yè)在算法精度與實(shí)時(shí)性上仍有差距。
三是認(rèn)證周期長(zhǎng)制約著市場(chǎng)拓展。人形機(jī)器人傳感器需要通過(guò)工業(yè)級(jí)、消費(fèi)級(jí)等多重認(rèn)證,國(guó)際認(rèn)證體系復(fù)雜、周期長(zhǎng),通常需要1-2年時(shí)間。國(guó)內(nèi)企業(yè)由于缺乏認(rèn)證經(jīng)驗(yàn)與渠道,產(chǎn)品進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)的門(mén)檻較高。
四是工藝不成熟影響產(chǎn)品可靠性。對(duì)生產(chǎn)工藝要求極高,如力傳感器的應(yīng)變片粘貼工藝、編碼器的光柵制造工藝等,國(guó)內(nèi)企業(yè)的生產(chǎn)工藝穩(wěn)定性不足,導(dǎo)致產(chǎn)品的一致性與長(zhǎng)期可靠性低于國(guó)際水平,影響了高端市場(chǎng)的拓展。
內(nèi)傳感器技術(shù)趨勢(shì)
1、高精度迭代。精度提升是內(nèi)傳感器的核心發(fā)展趨勢(shì),將朝著“極致精準(zhǔn)”的方向持續(xù)迭代。編碼器的分辨率將從當(dāng)前主流的20-24位提升至25-28位,角度測(cè)量誤差控制在 0.001°以?xún)?nèi)。力傳感器的精度將突破±0.05% FS,部分高端產(chǎn)品可達(dá)±0.02% FS,能夠捕捉更微小的力變化,實(shí)現(xiàn)更柔順的動(dòng)作控制。IMU的零漂指標(biāo)將進(jìn)一步優(yōu)化,陀螺儀零漂≤0.005°/h,加速度計(jì)零漂≤5μg,通過(guò)算法補(bǔ)償技術(shù),實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中的精度穩(wěn)定性。同時(shí),重復(fù)性誤差、溫度漂移等指標(biāo)也將持續(xù)改善。
2、高集成化。通過(guò)“多功能一體化”來(lái)解決人形機(jī)器人安裝空間有限、部件繁多問(wèn)題。開(kāi)發(fā)“位置+力+溫度”三合一關(guān)節(jié)傳感器可同時(shí)測(cè)量關(guān)節(jié)位置、受力檢測(cè)與溫度等功能,能夠同時(shí)降低布線復(fù)雜度與成本。高集成化的技術(shù)支撐包括微型化傳感元件、高密度封裝工藝、多通道信號(hào)處理芯片等。
3、低功耗優(yōu)化。隨著MEMS技術(shù)的持續(xù)升級(jí),傳感器的平均功耗將從當(dāng)前的100mW 降至50mW以下,部分微型傳感器可低至10mW以?xún)?nèi)。低功耗優(yōu)化將通過(guò)三個(gè)路徑實(shí)現(xiàn):一是采用低功耗傳感元件與芯片,如 MEMS 陀螺儀、低功耗 ADC 芯片等,降低硬件功耗;二是優(yōu)化工作模式,采用 “休眠-喚醒” 自適應(yīng)模式,在無(wú)需高頻率測(cè)量時(shí)自動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài),減少能耗;三是優(yōu)化信號(hào)處理算法,降低數(shù)據(jù)處理過(guò)程中的功耗。
外傳感器技術(shù)趨勢(shì)
1、多模態(tài)融合。核心方向是構(gòu)建“視覺(jué)+激光雷達(dá)+觸覺(jué)+聽(tīng)覺(jué)”多參數(shù)融合感知體系,提升環(huán)境識(shí)別的準(zhǔn)確性與可靠性。將實(shí)現(xiàn)三大突破:一是融合延遲大幅降低,從當(dāng)前的50ms降至10ms以下,確保實(shí)時(shí)交互需求;二是識(shí)別準(zhǔn)確率顯著提升,達(dá)到 99.8% 以上,能夠在復(fù)雜環(huán)境中精準(zhǔn)識(shí)別目標(biāo);三是抗干擾能力增強(qiáng),通過(guò)多源數(shù)據(jù)交叉驗(yàn)證,減少單一傳感器受環(huán)境干擾導(dǎo)致的誤判。例如,在家庭服務(wù)場(chǎng)景中,機(jī)器人通過(guò)視覺(jué)傳感器識(shí)別物體形狀、激光雷達(dá)測(cè)量距離、觸覺(jué)傳感器感知質(zhì)地、聽(tīng)覺(jué)傳感器捕捉聲音,多源數(shù)據(jù)融合后,能夠更準(zhǔn)確地判斷物體屬性與用戶(hù)需求。
2、場(chǎng)景定制深化。從“通用型”向“專(zhuān)用型”轉(zhuǎn)變,為養(yǎng)老、工業(yè)、特種等細(xì)分場(chǎng)景提供定制化解決方案。養(yǎng)老陪護(hù)場(chǎng)景將以生物傳感為核心,集成心率、體溫、跌倒檢測(cè)、語(yǔ)音交互等傳感器,重點(diǎn)提升生理狀態(tài)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性與交互的便捷性。工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)景的套件將聚焦精密測(cè)量與安全監(jiān)測(cè),集成高精度視覺(jué)、力、紅外測(cè)溫、氣體檢測(cè)等傳感器。特種作業(yè)場(chǎng)景的套件將突出環(huán)境適應(yīng)性,如消防救援套件集成耐高溫、防水的紅外熱成像、氣體、距離等傳感器;戶(hù)外巡檢套件集成抗強(qiáng)光、抗暴雨的激光雷達(dá)、視覺(jué)、定位等傳感器。場(chǎng)景定制化的核心是深入理解場(chǎng)景需求,優(yōu)化其性能參數(shù)與配置組合,提升產(chǎn)品的場(chǎng)景適配能力。
3、智能化升級(jí)。通過(guò)內(nèi)置AI芯片,實(shí)現(xiàn)邊緣計(jì)算,減少對(duì)主機(jī)算力的依賴(lài),使其具備實(shí)時(shí)目標(biāo)分類(lèi)、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判等功能。通過(guò)低功耗AI芯片、輕量化深度學(xué)習(xí)算法、邊緣計(jì)算框架等,能夠處理更復(fù)雜的場(chǎng)景數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的智能決策。使傳感器從 “數(shù)據(jù)采集器” 轉(zhuǎn)變?yōu)?nbsp;“智能感知單元”,提升機(jī)器人的決策效率與響應(yīng)速度。例如,視覺(jué)傳感器內(nèi)置AI芯片后,能夠直接識(shí)別物體類(lèi)別、人類(lèi)動(dòng)作與表情,無(wú)需主機(jī)進(jìn)行復(fù)雜計(jì)算;激光雷達(dá)能夠?qū)崟r(shí)識(shí)別障礙物類(lèi)型,預(yù)判碰撞風(fēng)險(xiǎn),提前發(fā)出預(yù)警。
4、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)化。提升耐溫、防塵、防水、抗干擾等性能指標(biāo),適配“全天候、全地形”等極端場(chǎng)景。工作溫度范圍將擴(kuò)展至- 40℃至125℃,能夠在高溫、低溫環(huán)境下穩(wěn)定工作。防塵防水等級(jí)將提升至IP67以上,部分特種場(chǎng)景傳感器可達(dá)IP68,滿(mǎn)足戶(hù)外、水下等復(fù)雜環(huán)境需求。抗干擾能力將顯著增強(qiáng),能夠抵抗電磁干擾、振動(dòng)沖擊、強(qiáng)光照射等影響,確保測(cè)量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。其核心是材料技術(shù)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新。例如,采用耐高溫、耐腐蝕的新型材料;優(yōu)化傳感器的密封結(jié)構(gòu),提升防塵防水性能;采用抗干擾電路設(shè)計(jì)與信號(hào)處理算法,降低外部干擾的影響。
全域融合趨勢(shì)
1、內(nèi)感外知數(shù)據(jù)互通。打破內(nèi)、外傳感器的數(shù)據(jù)壁壘、構(gòu)建統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)全域數(shù)據(jù)互通及協(xié)同處理的關(guān)鍵。例如,機(jī)器人在行走過(guò)程中,內(nèi)傳感器監(jiān)測(cè)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與姿態(tài)平衡數(shù)據(jù),外傳感器采集地形與障礙物信息,兩者數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)互通后,控制系統(tǒng)能夠根據(jù)地形情況調(diào)整關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)參數(shù),確保行走穩(wěn)定。在精密操作場(chǎng)景中,內(nèi)傳感器的力反饋數(shù)據(jù)與外傳感器的視覺(jué)定位數(shù)據(jù)融合,能夠?qū)崿F(xiàn)更精準(zhǔn)的操作控制。
數(shù)據(jù)互通的核心技術(shù)是統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議與數(shù)據(jù)融合平臺(tái)。行業(yè)將逐步形成標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)接口,實(shí)現(xiàn)不同類(lèi)型、不同品牌傳感器的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。同時(shí),通過(guò)構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)融合算法框架,實(shí)現(xiàn)內(nèi)、外傳感器數(shù)據(jù)的深度融合,提升數(shù)據(jù)的利用價(jià)值。
2、動(dòng)態(tài)適配優(yōu)化。通過(guò)AI算法聯(lián)動(dòng)動(dòng)作與場(chǎng)景,實(shí)現(xiàn)“動(dòng)態(tài)調(diào)整、精準(zhǔn)適配”。使機(jī)器人能夠根據(jù)自身狀態(tài)與外部環(huán)境的變化,實(shí)時(shí)調(diào)整動(dòng)作參數(shù),優(yōu)化交互效果。
例如,機(jī)器人在不同地面行走時(shí),能夠根據(jù)外傳感器檢測(cè)的地面摩擦力數(shù)據(jù),通過(guò)AI 算法調(diào)整內(nèi)傳感器的關(guān)節(jié)力度控制參數(shù),避免滑倒;在抓取不同重量的物體時(shí),外傳感器識(shí)別物體重量,內(nèi)傳感器調(diào)整抓取力度,實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)抓取。這種動(dòng)態(tài)適配優(yōu)化將使機(jī)器人的動(dòng)作更加靈活、自然,提升場(chǎng)景適配能力與交互體驗(yàn)。
1、 國(guó)產(chǎn)化率目標(biāo)。推動(dòng)傳感器國(guó)產(chǎn)化是人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心任務(wù),可設(shè)定出明確的提升目標(biāo)。到2027年,內(nèi)傳感器國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)50%,其中編碼器、力/力矩傳感器等核心產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到60%以上;外傳感器國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)40%,激光雷達(dá)、視覺(jué)傳感器的國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到50%左右。到2030年,高端內(nèi)傳感器國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)80%;外傳感器國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)70%,參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。同時(shí)突破高端芯片、核心算法、精密制造等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。
2、成本控制目標(biāo)。到2027年,通過(guò)規(guī)?;a(chǎn)、技術(shù)創(chuàng)新、供應(yīng)鏈優(yōu)化等方式,使得內(nèi)傳感器平均成本降低20%,其中力/力矩傳感器、編碼器的成本降幅達(dá)到30%以上;激光雷達(dá)、柔性電子皮膚等外傳感器平均成本降低40%。到2030年,內(nèi)、外傳感器分別降低40%、60%,進(jìn)入普通家庭與中小企業(yè)市場(chǎng)。
政策與產(chǎn)業(yè)支撐
1、政策扶持。國(guó)家出臺(tái)的《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)》中,明確將傳感器作為核心零部件,納入重點(diǎn)支持領(lǐng)域,鼓勵(lì)企業(yè)加大研發(fā)投入,突破核心技術(shù)瓶頸。同時(shí),政策支持傳感器企業(yè)參與國(guó)家重大科技項(xiàng)目,給予研發(fā)費(fèi)用加計(jì)扣除、稅收減免等優(yōu)惠政策。產(chǎn)業(yè)基金方面,國(guó)家設(shè)立了200億元人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)基金,重點(diǎn)支持傳感器、芯片、算法等核心領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。地方政府也紛紛出臺(tái)配套政策,如長(zhǎng)三角、珠三角地區(qū)設(shè)立地方產(chǎn)業(yè)基金,對(duì)傳感器企業(yè)給予土地、資金、人才等方面的支持,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展。
政策扶持還包括標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè),國(guó)家將加快制定人形機(jī)器人傳感器的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試方法與認(rèn)證體系,規(guī)范市場(chǎng)秩序,提升產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí),支持國(guó)內(nèi)企業(yè)參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定,提升國(guó)際話語(yǔ)權(quán)。
2、產(chǎn)業(yè)集群。我國(guó)已形成長(zhǎng)三角、珠三角、京津冀三大人形機(jī)器人傳感器產(chǎn)業(yè)集群,構(gòu)建了全鏈條產(chǎn)業(yè)布局,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。長(zhǎng)三角產(chǎn)業(yè)集群以上海、蘇州、杭州為核心,聚集了一批核心企業(yè),形成了從傳感器研發(fā)、生產(chǎn)、測(cè)試到應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)鏈。在力傳感器、激光雷達(dá)、視覺(jué)傳感器等領(lǐng)域具備優(yōu)勢(shì),研發(fā)投入占全國(guó)的40%以上。珠三角產(chǎn)業(yè)集群以深圳、東莞、廣州為核心,聚焦傳感器的規(guī)?;a(chǎn)與供應(yīng)鏈整合。中低端市場(chǎng)擁有完善的電子元器件供應(yīng)體系,傳感器生產(chǎn)成本較低,產(chǎn)量占全國(guó)的50%以上。京津冀產(chǎn)業(yè)集群以北京、天津、石家莊為核心,依托高校與科研院所的技術(shù)優(yōu)勢(shì),聚焦高端傳感器的研發(fā)與創(chuàng)新。擁有眾多國(guó)家級(jí)科研平臺(tái),在IMU、高精度編碼器等領(lǐng)域的研發(fā)實(shí)力突出成為技術(shù)創(chuàng)新的重要基地。
三大產(chǎn)業(yè)集群通過(guò)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同、技術(shù)合作、資源共享等方式,形成了優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、協(xié)同發(fā)展的格局,推動(dòng)我國(guó)人形機(jī)器人傳感器產(chǎn)業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力提升。
產(chǎn)業(yè)生態(tài)與協(xié)同建議
打造“整機(jī)企業(yè)+傳感器企業(yè)+科研院所+產(chǎn)業(yè)鏈配套企業(yè)” 的協(xié)同創(chuàng)新生態(tài)是培育產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。整機(jī)企業(yè)與傳感器企業(yè)共建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,深入開(kāi)展技術(shù)合作,根據(jù)需求優(yōu)化傳感器的性能參數(shù)與設(shè)計(jì)方案,實(shí)現(xiàn)“整機(jī)牽引、部件迭代” 的良性循環(huán)??蒲性核鶠楫a(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支撐,開(kāi)展核心技術(shù)攻關(guān),培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)人才。高校設(shè)立人形機(jī)器人傳感器相關(guān)專(zhuān)業(yè),培養(yǎng)從研發(fā)、生產(chǎn)到應(yīng)用的復(fù)合型人才,緩解產(chǎn)業(yè)人才短缺問(wèn)題,這是成就產(chǎn)業(yè)可持續(xù)、高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。抓好產(chǎn)業(yè)鏈配套,提升元器件、材料、設(shè)備等配套能力,是實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,降低產(chǎn)業(yè)成本的關(guān)鍵。
同時(shí),行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)揮橋梁紐帶作用,組織企業(yè)開(kāi)展技術(shù)交流、標(biāo)準(zhǔn)制定、市場(chǎng)推廣等活動(dòng),促進(jìn)產(chǎn)業(yè)資源整合是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的有力手段。
當(dāng)前,全球人形機(jī)器人傳感器產(chǎn)業(yè)正處于規(guī)模爆發(fā)前夜,國(guó)際巨頭壟斷高端市場(chǎng)的格局尚未完全打破,隨著國(guó)產(chǎn)化率的持續(xù)提升、核心技術(shù)的不斷突破、產(chǎn)業(yè)生態(tài)的日益完善,產(chǎn)成本不斷降低,我國(guó)有望在這場(chǎng)全球產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)重要地位。
總之,傳感器競(jìng)爭(zhēng)是人形機(jī)器人競(jìng)爭(zhēng)的本質(zhì),技術(shù)突破與國(guó)產(chǎn)化是關(guān)鍵。只有持續(xù)攻克高端芯片、核心算法、精密制造等關(guān)鍵瓶頸,提升傳感器的精度、可靠性與場(chǎng)景適配能力,才能推動(dòng)人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。同時(shí),通過(guò)政策扶持、產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)與生態(tài)協(xié)同,構(gòu)建完整的產(chǎn)業(yè)鏈體系,才能在全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中掌握主動(dòng)權(quán)。
未來(lái),人形機(jī)器人將全面滲透到工業(yè)生產(chǎn)、日常生活、特種作業(yè)、醫(yī)療健康等各個(gè)領(lǐng)域,推動(dòng)人類(lèi)社會(huì)邁入“人機(jī)共生與協(xié)同”的新時(shí)代。隨著內(nèi)感外知深度融合、場(chǎng)景化與智能化升級(jí),傳感器將賦予人形機(jī)器人更精準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)控制、更智能的環(huán)境感知、更自然的人機(jī)交互能力。傳感先行,方能決勝智能機(jī)器時(shí)代,這既是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然規(guī)律,也是我國(guó)高端制造業(yè)走向國(guó)際的重要機(jī)遇。