人形机器人系列深度2：特斯拉发布Optimus Gen2，传感器为最大边际变化

1证券研究报告【中泰汽车·行业深度】人形机器人系列深度2：特斯拉发布Optimus Gen2，传感器为最大边际变化中泰证券汽车行业首席分析师：何俊艺S074052302000415121172110hejy02@zts.com.cn中泰证券汽车行业分析师：刘欣畅S074052212000313662690104liuxc03@zts.com.cn中泰证券汽车行分析师：毛䶮玄S074052302000313162320122maoyx@zts.com.cn2024年4月20日核心观点2◼ 前言：基于空间格局与成长路径二维标准筛选出乘人形机器人赛道◼ 产业驱动：特斯拉发布Optimus Gen2，传感器为最大边际变化特斯拉推出第二代Optimus，在减重、提速的同时，更加聚焦于控制及运动平衡的稳定性。传感器赋予机器人视、力、触等多种感知能力，对本体及外部环境感知均有助益，国内优必选、智元、宇树等机器人产品上亦搭载多款传感器。◼ 重点传感器：触觉、力矩、 IMU、视觉，外资主导，国内加速追赶1）触觉传感器：从其他物理波形转换成电流或电压波形，处理后以电磁波的形式传输，从而感知力、温度等变化，壁垒主要在材料、算法两方面。触觉传感器目前处于发展早期，以Canatu、Sensel、Flexpoint等海外企业为主。国内布局相对领先的主要为汉威科技子公司能斯达、奥迪威及帕西尼。2）力矩传感器：将力信号变为电信号，以测量外部受压力的程度，壁垒在于标定&检测以及数据解耦。六维以外资品牌主导，国产率低。在协作机器人细分赛道上坤维等国内品牌已占据头部位置。3）IMU：测量机器人本体的加速度、角加速度和磁场强度，从而输出速度、位置与姿态，硬件端壁垒为陀螺仪、软件端为算法控制。IMU主要被海外垄断，TDK、霍尼韦尔、ADI等，国内导远、华依、芯动等逐步追赶。4）视觉传感器：分为2D和3D两种，主要为感知成像，基恩士为行业龙头，全球市占率超50%，国内奥普特相对领先。◼ 产业链相关标的梳理：触觉传感器（汉威科技、奥迪威）、力矩传感器（东华测试、昊志机电、安培龙）、IMU（华依科技、芯动联科、明皜传感）、视觉传感器（奥比中光、奥普特）。◼ 风险提示：人形机器人产业化进度不及预期、 AI技术发展不及预期、技术路线不确定、研报使用信息更新不及时的风险。目 录一、产业驱动：特斯拉发布Optimus Gen2，传感器为最大边际变化二、传感器拆解：触觉传感器、力矩传感器等三、重点传感器：触觉、力矩、 IMU、视觉，外资主导，国内加速追赶四、产业链相关公司五、风险提示3前言：基于空间格局&成长路径筛选出人形机器人赛道4成长路径汽车产业链同源平台化发展空间格局空间格局0到1空间>10000亿本土替代全球替代集中度高国产市占率低复合增速>40%壁垒技术突破成本把控快速响应影响赛道筛选标准个股成长逻辑优选大空间、高成长性赛道全球替代赛道执行系统感知系统拓展人形机器人赛道总成传动电机电控热管理IMU力传感器目 录一、产业驱动：特斯拉发布Optimus Gen2，传感器为最大边际变化二、传感器拆解：触觉传感器、力矩传感器等三、重点传感器：触觉、力矩、 IMU、视觉，外资主导，国内加速追赶四、产业链相关公司五、风险提示5本章核心总结特斯拉推出第二代Optimus，在减重、提速的同时，更加聚焦于控制及运动平衡的稳定性。传感器赋予机器人视、力、触等多种感知能力，对本体及外部环境感知均有助益，国内优必选、智元、宇树等机器人产品上亦搭载多款传感器。6◼特斯拉推出第二代Optimus，在减重、提速的同时，更加聚焦于控制及运动平衡的稳定性。1）手部：全新的11个自由度灵巧手，并在手指增加触觉传感器，可精准抓取鸡蛋；2）足部：行走姿态更接近人类，行走速度提升；3）全身：可完成90度深蹲的高难度动作，主要需要力矩传感器、IMU等以及算法的配合。背景：特斯拉发布Optimus Gen2，传感器为最大边际变化图表：特斯拉第二代Optimus变化手指增加【触觉传感器】，可精准抓取鸡蛋自研【传感器】，灵巧手有11个自由度完成90度深蹲，预计搭载【IMU】、【力矩传感器】来源：特斯拉、中泰证券研究所7◼国内其他机器人厂商在传感器领域纷纷跟进。传感器赋予机器人视、力、触等多种感知能力，对本体及外部环境感知均有助益，国内优必选、智元、宇树等机器人产品上亦搭载多款传感器。背景：国内其他机器人厂商在传感器领域亦有突破机器人品牌型号传感器配置优必选Alpha 2内置超声、触摸、加速度传感器Qrobot Alpha1300万像素摄像头、六轴、MPU6500传感器、电容触控传感器、PIR热释电红外传感器智元远征A1RGBD相机、激光雷达、IMU(惯性传感器)、麦克风阵列宇树Unitree H13D激光雷达、深度相机特斯拉Optimus Gen1摄像头、毫米波雷达、超声波传感器、触摸传感器、力传感器Optimus Gen2触觉传感器、视觉传感器、力觉传感器、激光雷达、惯性测量单元（IMU）、六维力矩传感器图表：机器人厂商传感器配置来源：中泰证券研究所目 录一、产业驱动：特斯拉发布Optimus Gen2，传感器为最大边际变化二、传感器拆解：触觉传感器、力矩传感器等三、重点传感器：触觉、力矩、 IMU、视觉，外资主导，国内加速追赶四、产业链相关公司五、风险提示89机器人传感器位置分布（手腕、脚踝）摄像头(前中后）（左右两组，接收+发射）（双手手指）激光雷达超声波传感器触觉传感器触觉传感器麦克风（胸部、踝部）位置传感器IMU力矩传感器一般传感器重要传感器目 录一、产业驱动：特斯拉发布Optimus Gen2，传感器为最大边际变化二、传感器拆解：触觉传感器、力矩传感器等三、重点传感器：触觉、力矩、 IMU、视觉，外资主导，国内加速追赶四、产业链相关公司五、风险提示10本章核心总结技术壁垒方面，六维力矩>触觉>IMU>视觉传感器。竞争格局方面，以上传感器多以外资主导，国内处于发展前期，正加速追赶。发展潜力方面，力矩传感器短期难以规模化量产，IMU、触觉、视觉传感器有望先在人形机器人上搭载。11◼IMU：测量机器人本体的加速度、角加速度和磁场强度，从而输出速度、位置与姿态，硬件端壁垒为陀螺仪、软件端为算法控制。IMU主要被海外垄断，TDK、ADI、霍尼韦尔等，国内导远、华依、芯动等逐步追赶。◼力矩传感器：将力信号变为电信号，以测量外部受压力的程度，壁垒在于标定&检测以及数据解耦。六维以外资品牌主导，国产率低。在协作机器人细分赛道上坤维等国内品牌已占据头部位置。◼触觉传感器：从其他物理波形转换成电流或电压波形，处理后以电磁波的形式传输，从而感知力、温度等变化，壁垒主要在材料、算法两方面。触觉传感器目前处于发展早期，以Canatu、Sensel、Flexpoint等海外企业为主。国内布局相对领先的主要为汉威科技子公司能斯达、奥迪威及帕西尼。◼视觉传感器：分为2D和3D两种，主要为感知成像，基恩士为行业龙头，全球市占率超50%，国内奥普特相对领先。本章核心结论人形机器人传感器概览12类别位置传感器力矩传感器触觉传感器视觉传感器作用姿态感知、定位、稳定监测、控制作用力感知触摸变化识别、检测、定位相关