特斯拉在2023年12月12日發(fā)布的Optimus-Gen2視頻中展示了其人形機(jī)器人在操控能力上的顯著進(jìn)步。通過精確地感知和控制力度，力傳感器使得機(jī)器人能夠執(zhí)行更加復(fù)雜和精細(xì)的任務(wù)，提高了其在實(shí)際應(yīng)用中的適應(yīng)性和可靠性。以下是視頻展示的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)以及力傳感器在其中的作用：

　　抓取和放下雞蛋：機(jī)器人能夠輕松準(zhǔn)確地抓取和放下雞蛋，這表明它具備了精細(xì)的操控能力和對(duì)力度的精確控制。力傳感器在這里起到了關(guān)鍵作用，它幫助機(jī)器人感知握力的大小，以確保不會(huì)損壞脆弱的物體。

　　左手轉(zhuǎn)右手：機(jī)器人能夠連貫地將物體從一只手轉(zhuǎn)移到另一只手，這需要精確的力控制和協(xié)調(diào)。力傳感器在這里幫助機(jī)器人感知和調(diào)節(jié)兩手之間傳遞物體時(shí)的力度，確保平穩(wěn)過渡。

　　90度深蹲：機(jī)器人能夠做出均勻的90度深蹲，這個(gè)動(dòng)作需要全身多處關(guān)節(jié)的協(xié)調(diào)和平衡。力傳感器在這個(gè)過程中幫助機(jī)器人感知身體各部分的受力情況，以保持平衡和穩(wěn)定。

　　行走速度的變化：機(jī)器人的行走速度變化表明它能夠根據(jù)需要調(diào)整步伐，這同樣需要力傳感器來感知足部與地面的接觸力度，以及調(diào)整步伐時(shí)的力矩。

　　足部和腿部的形態(tài)：機(jī)器人的足部和腿部設(shè)計(jì)模仿了人類的形態(tài)，這有助于它在不同地形上行走。力傳感器在這里幫助機(jī)器人感知地面的硬度和不平整度，從而調(diào)整步伐和平衡。

Optimus-Gen2抓取雞蛋(左圖).90度深蹲(右圖),來源:澎湃新聞

　　01、什么是力傳感器

　　力/力矩/力覺傳感器是一種檢測(cè)和度量力/力矩的裝置，它能夠?qū)⒆饔迷谄渖系牧D(zhuǎn)換為電信號(hào)或其他形式的信號(hào)，以便于信息的收集、傳輸、處理、分析和顯示。本文將力或力矩、力覺傳感器統(tǒng)稱為力傳感器。力傳感器在工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人技術(shù)、醫(yī)療設(shè)備、交通運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。

　　具身智能機(jī)器人的核心在于感知層、認(rèn)知層，來源:具身智能機(jī)器人公眾號(hào)

　　力傳感器主要包括本體單元和應(yīng)變/形變檢測(cè)系統(tǒng)兩大部分，由力敏元件、轉(zhuǎn)換元件和信號(hào)處理單元等具體元件組成，能將檢測(cè)感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。當(dāng)有力作用時(shí)，力施加于傳感器本體單元上，并引起本體單元的應(yīng)變或形變，檢測(cè)系統(tǒng)(應(yīng)變片或光學(xué)系統(tǒng))可感知本體的應(yīng)變或形變，通過電路將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)電壓，繼而通過測(cè)量電壓值來表征力的大小，并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)，最終實(shí)現(xiàn)力的測(cè)量。

　　在組成元件中，力敏元件指力傳感器中直接感受或相應(yīng)被測(cè)量的部分，轉(zhuǎn)換元件指力傳感器中能將力敏元件感受或相應(yīng)的被測(cè)量轉(zhuǎn)換成適于傳輸或測(cè)量的電信號(hào)部分。例如應(yīng)變式力傳感器的力敏元件是彈性敏感元件(彈性體)，常見的彈性體材料有鋁合金、合金鋼和不銹鋼，轉(zhuǎn)換元件為貼在彈性體上的應(yīng)變片(計(jì))，如電阻應(yīng)變片，信號(hào)處理單元一般為電路，包括漆包線、PCB 板等，應(yīng)變片在電路中充當(dāng)電阻。

　　02、力傳感的兩種分類方法

　　1、力傳感器按照測(cè)量維度的不同，可以分為一維至六維力傳感器，每種類型的傳感器根據(jù)其測(cè)量的力的方向和作用點(diǎn)的不同，適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景：

　　一維力傳感器：這種傳感器只能測(cè)量沿一個(gè)特定方向的力。適用于力的方向和作用點(diǎn)固定不變的情況，例如簡(jiǎn)單的稱重或壓力測(cè)量。代表產(chǎn)品有稱重傳感器、壓力傳感器等。

　　二維力傳感器：能夠測(cè)量?jī)蓚€(gè)正交方向上的力，通常是水平和垂直方向。適用于需要同時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)方向力的應(yīng)用，如某些類型的推力測(cè)量。

　　三維力傳感器：能夠測(cè)量三個(gè)正交方向上的力，通常是X、Y和Z軸方向。適用于需要測(cè)量空間中任意方向力的場(chǎng)景，例如機(jī)器人的力控制。

　　四維力傳感器：在三維力傳感器的基礎(chǔ)上增加了對(duì)某一方向力矩的測(cè)量。適用于需要了解力的方向和產(chǎn)生的力矩的復(fù)雜應(yīng)用。

　　五維力傳感器：測(cè)量三個(gè)正交力和兩個(gè)正交力矩。這種傳感器的應(yīng)用相對(duì)較少，但可以提供更全面的力和力矩信息。

　　六維力傳感器：是一種特殊的力傳感器，能夠同時(shí)測(cè)量三個(gè)正交力和三個(gè)正扭矩。這種傳感器是維度最高的力覺傳感器，能夠提供最全面精準(zhǔn)的力覺信息。六維力傳感器適用于需要精確控制和感知復(fù)雜交互力的應(yīng)用，如機(jī)器人手術(shù)、精密裝配、拖動(dòng)示教等。

　　最常見的是一維、三維和六維力傳感器，二維、四維和五維的力傳感器較少。

　　

　　力傳感器按測(cè)力維數(shù)分類,來源:坤維科技.力馳傳感.安信證券

　　2、根據(jù)其測(cè)量原理不同，力傳感器可以分為光電式、應(yīng)變式、電容式、壓電式等類型。每種類型的力傳感器都有其特定的優(yōu)勢(shì)和局限性，選擇哪種類型的傳感器通常取決于應(yīng)用的具體需求，包括測(cè)量范圍、精度、響應(yīng)時(shí)間、成本和環(huán)境條件等。其中，應(yīng)變式力傳感器應(yīng)用范圍最廣。壓電、電容和光電等測(cè)量原理的力傳感器有一定的理論研究和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，但下游尚未得到廣泛應(yīng)用。

　　

力傳感器按測(cè)量原理分類，來源：儀器信息網(wǎng)、化工儀器網(wǎng)、傳感器專家網(wǎng)，《Handbook of Modern Sensors》、霍盾官網(wǎng)、漢矢德官網(wǎng)、TE Connectivity 官網(wǎng)、安信證券

　　應(yīng)變式力傳感器是利用材料在受力時(shí)產(chǎn)生的形變來測(cè)量力。通常，應(yīng)變片(一種敏感元件)被粘貼在基底材料上，當(dāng)基底受力變形時(shí)，應(yīng)變片的電阻會(huì)發(fā)生變化，通過測(cè)量電阻變化來確定受力大小。它們因其穩(wěn)定性、高剛度、高信噪比、高精度、低成本和易于使用而廣受歡迎，廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人和各種測(cè)試設(shè)備。

　　應(yīng)變式力傳感器按照應(yīng)變片的分類，可以分為金屬電阻應(yīng)變片(工具鋼、不銹鋼、鋁合金或鈹銅等)或硅(半導(dǎo)體)應(yīng)變片力傳感器，后者性能更好。

　　由于半導(dǎo)體應(yīng)變片的高靈敏度和快速響應(yīng)能力，它們?cè)谛枰_測(cè)量微小力的應(yīng)用中非常有用，例如在精密儀器、微電子設(shè)備和生物醫(yī)學(xué)工程中。而金屬應(yīng)變片由于其穩(wěn)定性和耐用性，更適合于工業(yè)環(huán)境中的力測(cè)量。在選擇力傳感器時(shí)，需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求和環(huán)境條件來決定使用哪種類型的應(yīng)變片。例如，如果應(yīng)用需要在高溫或惡劣環(huán)境下工作，可能更傾向于選擇金屬應(yīng)變片;而如果需要測(cè)量微小力或?qū)崿F(xiàn)高精度控制，則半導(dǎo)體應(yīng)變片可能是更好的選擇。

　　03

　　力傳感器產(chǎn)業(yè)鏈

　　力傳感器的設(shè)計(jì)和制造涉及力學(xué)、材料科學(xué)、電子工程等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域。以應(yīng)變式傳感器為例，力傳感器產(chǎn)業(yè)鏈上游主要為材料類、元器件及組件類、生產(chǎn)或檢測(cè)設(shè)備等細(xì)分行業(yè)，中游主要為力傳感器的加工制造和封裝檢測(cè)，下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，可應(yīng)用于工業(yè)、消費(fèi)電子、汽車電子、機(jī)器人、醫(yī)療、航空航天等領(lǐng)域。

　　力傳感器產(chǎn)業(yè)鏈，資料來源：柯力傳感招股說明書

　　04、六維力傳感器核心參數(shù)及關(guān)鍵技術(shù)

　　六維力傳感器主要包括電容式、壓電式、光電式和應(yīng)變片式等類型。目前，市場(chǎng)應(yīng)用的六維力傳感器大部分是基于應(yīng)變式的測(cè)量。六維力傳感器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)比簡(jiǎn)單地組合三個(gè)一維力傳感器和三個(gè)扭矩傳感器要復(fù)雜得多。它的非線性力學(xué)特征明顯，要考慮多通道信號(hào)的溫漂、蠕變、交叉干擾、數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)性，再加之六維聯(lián)合加載標(biāo)定的復(fù)雜性 ，六維力傳感器的技術(shù)難度可謂是一維力傳感器難度的六次方。

　　六維力傳感器能給出最為全面的力覺信息以及提升傳感精度，并非是多個(gè)低維的力傳感器可替代的。六維力傳感器能夠同時(shí)測(cè)量三個(gè)空間方向上的力(Fx、Fy、Fz)和繞這三個(gè)方向的力矩(Mx、My、Mz)，提供了一個(gè)完整的力和力矩的矢量描述。由于力是矢量量，具有大小和方向，六維力傳感器能夠準(zhǔn)確測(cè)量力的方向，而不受力作用點(diǎn)變化的影響。當(dāng)使用多個(gè)低維力傳感器組合時(shí)，每個(gè)傳感器的測(cè)量誤差可能會(huì)累積，而且它們之間可能存在耦合誤差，而六維力傳感器作為一個(gè)整體，可以減少這些誤差源。

　　核心參數(shù)

　　六維力傳感器的主要性能參數(shù)包括：量程、過載能力、分辨率、重復(fù)精度、串?dāng)_、準(zhǔn)度等。在選擇六維力傳感器時(shí)，需要綜合考慮這些性能參數(shù)以及應(yīng)用場(chǎng)景的具體要求，以確保傳感器能夠滿足所需的性能標(biāo)準(zhǔn)。

　　測(cè)量范圍(量程)：這是傳感器能夠測(cè)量的最大力量和力矩的范圍。選擇傳感器時(shí)，需要確保其量程能夠覆蓋預(yù)期的最大力量和力矩。

　　過載能力：這個(gè)參數(shù)表明傳感器能夠承受的最大力量和力矩超過其額定量程的程度，而不會(huì)導(dǎo)致傳感器損壞或性能下降。過載能力對(duì)于確保傳感器在意外或極端條件下的耐用性非常重要。

　　分辨率：分辨率是傳感器能夠檢測(cè)的最小力量或力矩變化。對(duì)于需要精細(xì)力控制的應(yīng)用，高分辨率的傳感器是必要的。

　　重復(fù)精度(精度)：這個(gè)參數(shù)反映了傳感器在多次測(cè)量同一值時(shí)的一致性。高重復(fù)精度意味著傳感器在連續(xù)測(cè)量中提供的結(jié)果更加穩(wěn)定和可靠。

　　串?dāng)_：衡量傳感器不同方向的力間的耦合干擾，是反映六維力傳感器制造、標(biāo)定水平的核心指標(biāo)之一。低串?dāng)_意味著傳感器在測(cè)量時(shí)各方向之間的干擾較小，這對(duì)于精確測(cè)量至關(guān)重要。

　　準(zhǔn)度：準(zhǔn)度是傳感器測(cè)量值與實(shí)際值之間的差異的綜合體現(xiàn)，包括了滯后、線性度和蠕變等誤差因素。高準(zhǔn)度的傳感器能夠提供更接近真實(shí)值的測(cè)量結(jié)果，是評(píng)價(jià)傳感器性能的關(guān)鍵指標(biāo)。

　　關(guān)鍵問題

　　六維力傳感器的關(guān)鍵技術(shù)主要集中在技術(shù)實(shí)現(xiàn)、性能優(yōu)化、應(yīng)用集成等方面，具體包括：

　　動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力：六維力傳感器需要快速準(zhǔn)確地響應(yīng)動(dòng)態(tài)力變化，如機(jī)器人打磨拋光時(shí)的接觸力或物體高速運(yùn)動(dòng)過程中的稱重。

　　全方位機(jī)械過載保護(hù)：為避免傳感器在受到超量程力作用時(shí)損壞，需要設(shè)計(jì)有效的過載保護(hù)結(jié)構(gòu)，這在技術(shù)上具有挑戰(zhàn)性。

　　溫度漂移和穩(wěn)定性控制：傳感器必須具備良好的溫度補(bǔ)償機(jī)制，以減少溫度變化對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，并保持長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

　　多通道信號(hào)處理：六維力傳感器需要同時(shí)處理多個(gè)方向的力和力矩信號(hào)，這要求高度精確的信號(hào)采集和處理技術(shù)。

　　交叉干擾和耦合誤差：在多維力傳感器中，不同方向的力和力矩之間可能存在耦合，需要通過精確的解耦算法來分離這些信號(hào)。一般說來，降低耦合干擾的兩種途徑：結(jié)構(gòu)解耦、算法解耦。結(jié)構(gòu)解耦和算法解耦通常需要結(jié)合使用，以實(shí)現(xiàn)最佳的解耦效果。結(jié)構(gòu)解耦可以減少耦合效應(yīng)，降低算法解耦的難度;而算法解耦可以進(jìn)一步校正結(jié)構(gòu)解耦難以消除的耦合干擾，提高測(cè)量精度。

　　標(biāo)定和校準(zhǔn)技術(shù)：六維力傳感器需要通過復(fù)雜的標(biāo)定和校準(zhǔn)過程來確保測(cè)量精度，這通常涉及到精確的測(cè)試設(shè)備和方法。

　　傳感器融合：在某些應(yīng)用中，需要將力傳感器與其他類型的傳感器(如位置、速度、加速度傳感器)相結(jié)合，解決不同傳感器之間數(shù)據(jù)融合的技術(shù)難題。

　　材料選擇和加工工藝：選擇合適的材料并優(yōu)化其性能是技術(shù)難點(diǎn)之一，同時(shí)，力傳感器的生產(chǎn)涉及精密的加工工藝。

　　小型化和輕量化：在保持性能的前提下，減小傳感器的體積和重量，以適應(yīng)空間受限的應(yīng)用場(chǎng)合。

　　實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理：開發(fā)高效的數(shù)據(jù)處理算法，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)或近實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)處理和反饋。

　　長(zhǎng)期穩(wěn)定性和可靠性：傳感器需要在各種環(huán)境條件下保持長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，材料老化和疲勞壽命是設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的因素。

　　成本控制：在保證技術(shù)性能的同時(shí)，如何有效控制力傳感器的生產(chǎn)成本，是實(shí)現(xiàn)傳感器商業(yè)化的關(guān)鍵。

　　精度和分辨率：六維力傳感器需要具備高測(cè)量精度和分辨率，以滿足高精度應(yīng)用的需求。

　　系統(tǒng)集成：將六維力傳感器集成到機(jī)器人或其他自動(dòng)化系統(tǒng)中，需要解決機(jī)械設(shè)計(jì)、電子接口和軟件兼容性等問題。

　　05、在人形機(jī)器人中的應(yīng)用場(chǎng)景

　　當(dāng)前，六維力傳感器被廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)的碰撞測(cè)試、輪轂、座椅等零部件測(cè)試以及航空航天飛行器、生物力學(xué)、醫(yī)療領(lǐng)域、科研實(shí)驗(yàn)、機(jī)器人與工業(yè)自動(dòng)化等眾多科技領(lǐng)域。

　　表：六維力傳感器在人形機(jī)器人領(lǐng)域的主要應(yīng)用場(chǎng)景

　　人形機(jī)器人領(lǐng)域，六維力傳感器已成為高性能人形機(jī)器人的標(biāo)配，通常安裝在手腕、腳腕、足底或手部，在運(yùn)控規(guī)劃、姿態(tài)調(diào)整、力度感知等中起到重要作用，以提升手部操作的靈活性以及腳部行走的穩(wěn)定性，提升人形機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境中的自主性和適應(yīng)性，可以實(shí)現(xiàn)在碎石、地磚、草坪、厚地、草坪等不平整地面上穩(wěn)定快速行走，通過全新的腳掌姿態(tài)控制算法以及柔性自適應(yīng)多種地面。

　　目前特斯拉Optimus、優(yōu)必選Walker X、達(dá)闥科技的小紫XR-4、本田ASIMO、美國(guó)宇航局的Valkyrie等，都已采用六維力傳感器來提升機(jī)器人的性能。

　　以下是六維力傳感器在人形機(jī)器人中的一些關(guān)鍵應(yīng)用和安裝位置：

　　手腕部位：六維力傳感器安裝在手腕部位，可以幫助機(jī)器人實(shí)現(xiàn)精細(xì)的手部操作，如抓握、搬運(yùn)和裝配等任務(wù)。

　　腳腕、足底：在腳腕或足底安裝六維力傳感器，有助于機(jī)器人在行走和平衡控制中感知地面的反作用力，以便機(jī)器人控制系統(tǒng)可以調(diào)整人形機(jī)器人手臂和身體的姿態(tài)，提高行走穩(wěn)定性。

　　手部接觸點(diǎn)：在機(jī)器人手部的接觸點(diǎn)安裝六維力傳感器，可以提升手部操作的靈活性和適應(yīng)性，特別是在需要柔順控制的場(chǎng)景中。

　　運(yùn)控規(guī)劃：六維力傳感器提供的數(shù)據(jù)對(duì)于機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制規(guī)劃至關(guān)重要，它們可以幫助機(jī)器人更好地規(guī)劃動(dòng)作，避免碰撞和損傷。

　　姿態(tài)調(diào)整：在機(jī)器人的姿態(tài)調(diào)整過程中，六維力傳感器可以提供必要的反饋信息，幫助機(jī)器人保持平衡和穩(wěn)定。

　　力度感知：六維力傳感器使機(jī)器人能夠感知與外界物體交互時(shí)的力度，這對(duì)于需要精確控制力度的應(yīng)用非常重要。

六維力傳感器適用于人形機(jī)器人的手腕、腳踝、靈巧手等部位

　　此外，人形機(jī)器人還可能使用三維力傳感器、關(guān)節(jié)扭矩傳感器或一維拉力傳感器，同時(shí)有些也會(huì)用到觸覺傳感器、電子皮膚等。

　　多維力傳感器的組合使用：在一些應(yīng)用中，除了六維力傳感器，人形機(jī)器人也可能同時(shí)使用三維力傳感器、關(guān)節(jié)扭矩傳感器或一維拉力傳感器，以滿足不同的控制需求。如特斯拉Optimus前部可能在腳趾部位增加了一維力傳感器，來獲得更多點(diǎn)信息，以便適應(yīng)更加復(fù)雜的地面場(chǎng)景。

　　觸覺傳感器和電子皮膚：除了力傳感器，人形機(jī)器人還可能集成觸覺傳感器和電子皮膚，以提供更全面的環(huán)境感知能力。

　　06、六維力傳感器成本分析

　　六維力傳感器成本構(gòu)成包括材料、制造和人工成本，其中超 50%的成本來自于應(yīng)變片和人工加工成本。

　　作為六維力傳感器的核心組成部分，高質(zhì)量的應(yīng)變片成本較高，單個(gè)六維力矩傳感器所需要應(yīng)變片的數(shù)量至少為 24 個(gè)，考慮到抗溫漂、蠕變等需求，一般單個(gè)六維力矩傳感器的應(yīng)變片的數(shù)量約為 30-40 個(gè)，單個(gè)六維力矩傳感器應(yīng)變片的成本在 5000-6000 元。

　　六維力傳感器成品對(duì)于精度、準(zhǔn)度要求極高，因此人工加工技術(shù)壁壘較高，尤其貼片與標(biāo)定階段，需要大量的技術(shù)工人進(jìn)行精細(xì)操作，且短期無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。未來，MEMS工藝可能是實(shí)現(xiàn)六維力傳感器高效生產(chǎn)的主要方向，疊加生產(chǎn)自動(dòng)化率提升將有助降本。

一種高精度六維力傳感器的爆炸圖，材料成本中應(yīng)變片占比高資料來源：《一種高精度六維力傳感器_吳美貞等》、《一種微型應(yīng)變式六維力傳感器及其標(biāo)定裝置_王鵬等》

　　在六維力傳感器下游應(yīng)用中，工業(yè)自動(dòng)化(包含傳統(tǒng)機(jī)器人)領(lǐng)域應(yīng)用規(guī)模占比最大，但人形機(jī)器人行業(yè)應(yīng)用規(guī)模增速最快。根據(jù) MIR 數(shù)據(jù)，2023 年六維力傳感器仍主要應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，應(yīng)用規(guī)模占比超過 77%，其次是汽車;但在人形機(jī)器人行業(yè)應(yīng)用規(guī)模同比增長(zhǎng)146.7%，遠(yuǎn)超其他行業(yè)增速。在人形機(jī)器人量產(chǎn)加速、降價(jià)迫切的預(yù)期下，六維力傳感器或?qū)⒂瓉斫祪r(jià)潮。

　　六維力開發(fā)的難度和壁壘高，在市場(chǎng)基數(shù)較小的當(dāng)下價(jià)格昂貴，遠(yuǎn)高于低維力傳感器。根據(jù) MIR 調(diào)研，六維力傳感器的成本在數(shù)千元，而產(chǎn)品單價(jià)可達(dá)2-4萬元，表明其利潤(rùn)率較高，存在較大的降價(jià)空間，有利于未來成本的降低和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的提升。預(yù)計(jì)兩年內(nèi)單個(gè)六維力傳感器產(chǎn)品的價(jià)格可能下降至5000元以內(nèi)。這一降價(jià)潮可能會(huì)吸引更多的應(yīng)用和市場(chǎng)參與者，推動(dòng)行業(yè)的快速發(fā)展和新一輪的洗牌。

　　07、六維力傳感器市場(chǎng)格局及典型企業(yè)

　　目前，國(guó)產(chǎn)六維力傳感器與外資主流產(chǎn)品在精準(zhǔn)度方面已基本對(duì)齊，但在靈敏度、串?dāng)_、抗過載能力及維間耦合誤差等方面仍存在差距，且真正具備批量化產(chǎn)品供應(yīng)能力的廠商依然偏少。根據(jù) MIR 數(shù)據(jù)，近幾年國(guó)內(nèi)品牌憑借供應(yīng)鏈優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步降低成本，在保證性能的同時(shí)提供價(jià)格更低的產(chǎn)品以及優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，國(guó)產(chǎn)化率逐步提升。但目前國(guó)產(chǎn)廠商市場(chǎng)份額僅僅略高于 30%，國(guó)內(nèi)六維力傳感器市場(chǎng)仍以外資品牌為主，外資品牌在產(chǎn)品和應(yīng)用上占有較大先發(fā)優(yōu)勢(shì)。

　　從國(guó)內(nèi)市場(chǎng)來看，六維力傳感器市場(chǎng)集中度較高，CR5 占比超過 50%。其中 ATI(美國(guó))占據(jù)絕對(duì)龍頭地位，份額占比為 22.4%，其次是宇立儀器(中國(guó))占比 12.2%、Epson(日本)占比 6.4%、藍(lán)點(diǎn)觸控(中國(guó))占比 4.8%、坤維科技(中國(guó))占比 4.7%。

　　

資料來源：共研產(chǎn)業(yè)咨詢(共研網(wǎng))

　　從代表企業(yè)分布來看，全球六維力傳感器主要分為日韓品牌、歐美品牌和國(guó)產(chǎn)品牌三大陣營(yíng)。各陣營(yíng)企業(yè)呈現(xiàn)不同的配套特點(diǎn)：

　　日韓地區(qū)，六維力傳感器廠商主要配套當(dāng)?shù)貦C(jī)器人本體廠商。根據(jù) GGII，日韓地區(qū)六維力/力矩傳感器廠商主要配套當(dāng)?shù)貦C(jī)器人本體廠商，如韓國(guó)企業(yè) Robotous、Aidin Robotics 主要合作廠商包括 Doosan Robotics、Neuromeka 和 Rainbow Robotics;日本企業(yè) Sintokogio 和WACOH-TECH 主要合作廠商包括發(fā)那科、電裝、三菱、那智不二越、安川等，Epson 的六維力傳感器則主要配套 Epson 的工業(yè)機(jī)器人使用。

　　歐美地區(qū)，六維力傳感器廠商可分為傳統(tǒng)傳感器廠商、機(jī)器人末端工具廠商兩類：

　　傳統(tǒng)的傳感器生產(chǎn)商，包括 ATI、Bota Systems AG、ME-Me?systeme GmbH、AMTl、Kistler 等;

　　全球知名的機(jī)器人末端工具生產(chǎn)商，主要有 SCHUNK、OnRobot、Robotiq 等，歐美地區(qū)廠商合作企業(yè)以協(xié)作機(jī)器人本體廠商為主，主要包括優(yōu)傲機(jī)器人、達(dá)明機(jī)器人和歐姆龍等。

　　近年來，國(guó)產(chǎn)六維力傳感器廠商逐漸成長(zhǎng)，如宇立儀器(SRI)、坤維科技、鑫精誠(chéng)、海伯森、藍(lán)點(diǎn)觸控、神源生智能、瑞爾特等，均已有相關(guān)產(chǎn)品落地并進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。其他廠商如重慶魯班機(jī)器人技術(shù)研究院、埃力智能等，通過自主研發(fā)力傳感器技術(shù)，已經(jīng)具備六維力/力矩傳感器的生產(chǎn)能力，部分產(chǎn)品型號(hào)開始進(jìn)入下游用戶的驗(yàn)證測(cè)試階段。