机械设备行业专题研究：触觉，机器人的下一个超级赛道

证券研究报告 | 行业专题研究 请仔细阅读本报告末页声明 gszqdatemark 机械设备 触觉：机器人的下一个超级赛道 人形机器人触觉测量核心要点在两个方面：接触物体本身的状态信息和接触的状态信息。传感器接触物体本身的状态通常指物体本身的形状、软硬程度和物体表面的纹理状态，物体接触的状态主要是指多维度的作用力状态，通常包含垂直于手部皮肤的法向力、平行于手部皮肤的剪切力、相对滑动的力和物体处于一种什么姿势等。灵巧手的触觉传感器核心是解决手部表面对力的测量、物体识别和执行任务时的反馈等问题，是决定人形机器人和普通工业机器人本质区别的重要环节。 电子皮肤有压阻式、压电式、电容式和光学式等几种方案，其使用场景和优缺点各有不同。1）压阻式是目前行业中最为成熟的方案，因其抗干扰性强、成本低、结构简单和鲁棒性高被广泛应用于各类场景；2）压电式通常用于测量振动、脉冲信号等间断信号，其在连续信号的测量上受一定限制；3）电容式触觉传感器灵敏度高、响应速度快，随着物理尺寸增大测量精度会有一定的影响，目前手机屏上传感器通常为电容式；4）光学式传感器精度高，能实现非接触式测量，但其算法复杂。国内墨现、福莱新材、能斯达等都有相关技术布局。 视触觉（VBTS）和基于霍尔效应的多维度传感器亦被主流人形厂商关注：传统路径的柔性触觉传感器几种技术路径大多适用于仅测量法向力的场景，对于横切力的测量和相对滑动的姿态等信息的采集灵敏度很低，为了解决这个问题，VBTS 和基于霍尔效应的多维度传感器提出了可供参考的解决方案： ➢ 视触觉（VBTS）：主流方案 Gelsight 传感机制是通过摄像头采集图像，内置的摄像头在 LED 灯光辅助下捕捉接触物体后凝胶发生的形变，再通过视觉算法将凝胶形变与触觉信息映射；核心难点在视觉算法、未来量产涉及的小型化和成本等问题。国内厂商戴盟、纬钛、千觉均有相关布局。 ➢ 基于霍尔效应的多维度触觉传感器：该种触觉传感器灵敏程度高，可测量三维力+三维扭矩，如 3D 霍尔芯片内部通常集成了 X 轴、Y 轴和 Z 轴三个独立的霍尔传感器，该方案的核心难点在于算法、标定和物体纹理等的数据库预设。国内 Paxini 有该技术路径布局。 投资建议：人形机器人硬件技术逐步收敛，量产临近，目前灵巧手的方案还未完全敲定，触觉传感器方案作为灵巧手上比较重要的环节之一，投资机会值得关注，且该环节投资标较为稀缺，建议关注：汉威科技（子公司苏州能斯达电子已掌握柔性压阻、压电、温湿度和电容四大核心技术，相关产品已经运用于部分人形机器人厂商）、福莱新材（具备传感材料优势，产品与多家下游厂商接触中）和日盈电子等。 风险提示：测算误差风险，智能机器人行业发展速度不及预期风险，机器人供应链不确定性风险，持续研发投入导致亏损风险，触觉方案变更风险。 增持（维持） 行业走势 作者 分析师 张一鸣 执业证书编号：S0680522070009 邮箱：zhangyiming@gszq.com 分析师 何鲁丽 执业证书编号：S0680523070003 邮箱：heluli3652@gszq.com 相关研究 1、《机械设备：攻守易形，科技成长为矛》 2025-01-03 2、《机械设备：机器人大规模训练开启，数据集和动作捕捉设备需求有望放量》 2024-12-29 3、《机械设备：机器人下一个重要方向：轻量化》 2024-12-11 -20%-8%4%16%28%40%2024-022024-062024-102025-02机械设备沪深3002025 03 02年 月 日 gszqgszqdadatemarkrk P.2 请仔细阅读本报告末页声明 内容目录 电子皮肤行业受益于机器人蓬勃发展，目前压阻式触觉传感器最成熟 ..................................................... 3 人形机器人触觉传感器再进阶：基于霍尔效应的多维度传感+视触觉传感 ............................................... 5 视触觉传感器：Gelsight 目前是主流方案，核心难点在于体积和成本 ............................................... 5 基于霍尔效应的多维度触觉传感器，性能优异但成本较高 .............................................................. 8 风险提示 ........................................................................................................................................12 图表目录 图表 1： 柔性力传感器 ........................................................................................................................... 3 图表 2： 能斯达 DT10-50（压阻式） ....................................................................................................... 4 图表 3： 能斯达 YD-SF2513（压电式） .................................................................................................... 4 图表 4： 不同类型触觉传感器转换机制 .................................................................................................... 4 图表 5： 光纤式柔性阵列触觉传感器结构原理图 ....................................................................................... 5 图表 6： Gelsight 硬件结构 ..................................................................................................................... 6 图表 7： 双目视觉的高分辨率视触觉传感器结构 ....................................................................................... 6 图表 8： GelSight 采集的