靈巧手與傳感器,擬人化與智能化【人形機器人】2030 年增長至 30.35 億美元

? 靈巧手是人形機器人“小腦”實現靈巧操作、人機交互的重要載體，向高集成度和智能化發展。靈巧手是一種高度靈活、複雜的末端執行器，在機器人與環境交互中起關鍵作用。靈巧手因其能夠模仿人手的各種靈巧抓持和複雜操作能力，廣泛應用於航空航天、醫療、智能製造等領域。根據 Statista 數據，2021 年全球機器人靈巧手市場規模約為 11.6 億美元，預計在 2030 年增長至 30.35 億美元，2022-2030 年間CAGR 為 10.9%。

? 空心杯電機是靈巧手的核心部件，國產替代空間廣闊。空心杯電機是一種特殊的直流電機，采用無鐵芯轉子性能優異，是電機領域“皇冠上的明珠”。按換向方式分為無刷空心杯電機和有刷空心杯電機，前者壽命和轉速優於後者，未來更偏向無刷空心杯電機。歐洲主導中高端市場，國內廠商仍在追趕，根據 QR Research 預測，到2028 年空心杯電機全球市場將達到 83 億元。空心杯電機在線圈設計、繞製工藝以及繞製設備三個方麵存在高技術壁壘，相關設備廠商國產化替代有望加速。考慮到特斯拉人形機器人未來逐步放量，我們對不同情景進行測算，當特斯拉人形機器人產量達到 50 萬、100 萬、200 萬台時，全球空心杯電機市場空間可能分別新增 48 億元、84 億元、144 億元。

? 傳感器是人形機器人感知係統的核心部件，是靈巧手智能化的基礎。特斯拉Optimus Gen2 人形機器人采用 11 自由度靈巧手和手指觸覺傳感器，響應更快，要實現捏雞蛋的操作需要用到多種傳感器的技術支撐，包括壓力感知、觸力感知和柔性微壓力感知等。1）六維力/力矩傳感器：應用於人形機器人的手腕處和腳腕處，其中六維聯合加載設備是高精度六維力傳感器研發和生產的必要條件。根據 GGII 預測，2027 年中國六維力/力矩傳感器市場規模將超過 15 億元。2）柔性觸覺傳感器/電子皮膚：能夠實現與環境接觸力、溫度、濕度、震動、材質、軟硬等特性的檢測，是機器人直接感知環境作用的重要傳感器。其關鍵技術包括：材料技術、加工技術、結構設計及擴展、高柔性和多功能。3）MEMS 壓力傳感器：具有易於批量生產、小型化、成本效益以及易於製造複雜結構的能力等優勢，例如 Superior Sensor Technology 的 MEMS 壓力傳感器集成了包括先進的數字濾波、閉環控製和基於軟件的壓力開關等先進的功能，可提供精確的運動控製和靈活的物體操縱能力所需的基本內部扭矩和力的反饋。

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