智研咨詢 - 產(chǎn)業(yè)信息門戶

2024年中國(guó)六維力傳感器行業(yè)現(xiàn)狀及格局趨勢(shì)研判:人形機(jī)器人商業(yè)化進(jìn)程加速使六維力傳感器大規(guī)模上量成為可能[圖]

內(nèi)容概況:力/力矩傳感器可將力或力矩的量值轉(zhuǎn)換為相關(guān)電信號(hào)。雖然我國(guó)六維力傳感器出貨量不斷增加,但目前市場(chǎng)仍相對(duì)小眾。2023年全年出貨量不足萬(wàn)臺(tái),市場(chǎng)規(guī)模剛剛突破2億元。六維力傳感器行業(yè)未能形成規(guī)?;鲐浀脑蛟谟冢阂皇钱a(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)難度大,調(diào)試時(shí)間長(zhǎng),生產(chǎn)效率低,價(jià)格昂貴,二是力控算法以及基于力控場(chǎng)景工藝算法等技術(shù)存在堵點(diǎn),導(dǎo)致下游需求乏力,始終未能形成規(guī)?;鲐洝=陙?lái),人形機(jī)器人發(fā)展十分火熱,人形機(jī)器人商業(yè)化進(jìn)程的加速使六維力傳感器大規(guī)模上量成為可能。從競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看,國(guó)內(nèi)仍處產(chǎn)業(yè)早期,國(guó)內(nèi)可量產(chǎn)的企業(yè)較少,美日企業(yè)先發(fā)優(yōu)勢(shì)明顯。2023年,外資仍占據(jù)我國(guó)六維力傳感器67.9%市場(chǎng)份額。同時(shí),在“國(guó)產(chǎn)替代”戰(zhàn)略下,疊加國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品性能不斷提升,本土市場(chǎng)份額日益擴(kuò)大,2020-2023年期間,本土品牌市場(chǎng)份額增加了13個(gè)百分點(diǎn),達(dá)32.1%。本土企業(yè)發(fā)展起步較晚,近年來(lái),坤維科技、宇立儀器、藍(lán)點(diǎn)觸控等國(guó)內(nèi)企業(yè)不斷加強(qiáng)六維力傳感器產(chǎn)品研發(fā),國(guó)產(chǎn)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(guò)載能力及維間耦合誤差等方面仍存在差距。


一、基本情況概述:六維力傳感器技術(shù)壁壘較高


力/力矩傳感器可將力或力矩的量值轉(zhuǎn)換為相關(guān)電信號(hào)。根據(jù)測(cè)力的維數(shù),力傳感器通常分為一維、三維和六維力傳感器。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),任何力在空間坐標(biāo)系中都可被拆分為三個(gè)坐標(biāo)軸方向的力(力的大?。┖土兀▏@坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)矩),即六個(gè)維度。一維力傳感器:測(cè)定一個(gè)方向的力,要求待測(cè)力的方向能完全與標(biāo)定坐標(biāo)軸重合。常見(jiàn)的壓力傳感器、稱重傳感器都屬于一維力傳感器。三維力傳感器:測(cè)定三個(gè)正交方向的力。如果待測(cè)力的方向變化,但力的作用點(diǎn)保持不變,與傳感器的標(biāo)定參考點(diǎn)重合,那么用三維力傳感器就能完成測(cè)量任務(wù),但如果待測(cè)力的作用點(diǎn)不在標(biāo)定參考點(diǎn),由于三維力傳感器無(wú)法測(cè)量力矩,則會(huì)產(chǎn)生測(cè)量偏差。六維力傳感器:測(cè)量三個(gè)正交方向的力和三個(gè)正交方向的力矩。即使待測(cè)力的方向任意變化,作用點(diǎn)不在標(biāo)定參考點(diǎn),六維力傳感器也能完成測(cè)量任務(wù)。


多維力傳感器相比于單軸力矩傳感器技術(shù)壁壘較高,多維力傳感器不僅要解決對(duì)所測(cè)力分量敏感的單調(diào)性和統(tǒng)一性難題外,也要解決因結(jié)構(gòu)加工和工藝偏差引起的維間(軸間)擾亂難題、動(dòng)靜態(tài)標(biāo)定難題以及矢量運(yùn)算中的解耦算法和電路實(shí)現(xiàn)等。

不同測(cè)量維度的力測(cè)量示意


六維力傳感器品類豐富,根據(jù)技術(shù)原理可將六維力傳感器分為應(yīng)變片式(硅應(yīng)變和金屬箔)、光學(xué)式和壓電/電容式傳感器,每種類型的傳感器具有其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)和適用范圍。目前,市場(chǎng)應(yīng)用的六維力/力矩傳感器大部分是基于應(yīng)變式的測(cè)量。基于壓電、電容和光學(xué)等原理測(cè)量的傳感器有一定的理論研究和實(shí)驗(yàn),下游尚未得到廣泛應(yīng)用。隨著相關(guān)研究的不斷深入,不同測(cè)量機(jī)理的傳感器將會(huì)發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)被應(yīng)用到各種場(chǎng)合,進(jìn)而推動(dòng)六維力傳感器向多元化方向發(fā)展。

不同類型六維力傳感器對(duì)比


完整的六維力傳感器產(chǎn)業(yè)鏈涉及上游組件、中游制造和下游多元應(yīng)用場(chǎng)景。以當(dāng)前主流的應(yīng)變片式傳感器為例,其材料組件包括彈性體、應(yīng)變片、電路板、粘接劑和外殼等,通過(guò)幾十道工序(分為選料、貼片、溫漂和零漂的控制、標(biāo)定等四大環(huán)節(jié))制作而成合格產(chǎn)品,主要應(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、生物力學(xué)、醫(yī)療領(lǐng)域、科研實(shí)驗(yàn)、機(jī)器人與自動(dòng)化等領(lǐng)域,其中在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用占據(jù)較大的市場(chǎng)份額,尤其是在協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

六維力傳感器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈


相關(guān)報(bào)告:智研咨詢發(fā)布的《中國(guó)六維力傳感器行業(yè)市場(chǎng)全景調(diào)研及前景戰(zhàn)略研判報(bào)告


二、市場(chǎng)需求量行業(yè)未形成規(guī)?;鲐?/strong>


近年來(lái),雖然我國(guó)六維力傳感器出貨量不斷增加,但目前市場(chǎng)仍相對(duì)小眾。2023年全年出貨量不足萬(wàn)臺(tái),市場(chǎng)規(guī)模剛剛突破2億元。六維力傳感器行業(yè)未能形成規(guī)?;鲐浀脑蛟谟冢阂皇钱a(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)難度大,調(diào)試時(shí)間長(zhǎng),生產(chǎn)效率低,價(jià)格昂貴,二是力控算法以及基于力控場(chǎng)景工藝算法等技術(shù)存在堵點(diǎn),導(dǎo)致下游需求乏力,始終未能形成規(guī)?;鲐洝?

2020-2023年中國(guó)六維力傳感器出貨量及市場(chǎng)規(guī)模


六維力在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用早,可用于測(cè)量風(fēng)洞試驗(yàn)、飛機(jī)、衛(wèi)星、火箭等飛行器各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的六維力信息,以及飛機(jī)制造、飛行器著陸和起飛過(guò)程的監(jiān)測(cè)、機(jī)械臂控制、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。在工業(yè)領(lǐng)域包括打磨/協(xié)作/裝配/銑削機(jī)器人等,應(yīng)用場(chǎng)景包括力控制、力覺(jué)反饋、質(zhì)量檢測(cè)、動(dòng)態(tài)控制等。以協(xié)作機(jī)器人為例,通過(guò)將產(chǎn)品安裝在機(jī)器人末端,可以實(shí)現(xiàn)高精密柔性裝配、焊接、去毛刺作業(yè)、拖動(dòng)示教等應(yīng)用。工業(yè)自動(dòng)化也是六維力傳感器最大下游應(yīng)用領(lǐng)域,2023年占比達(dá)77.1%。在汽車領(lǐng)域,六維力傳感器的主要應(yīng)用場(chǎng)景包括汽車安全設(shè)備測(cè)試、高速碰撞測(cè)試、車身剛度測(cè)試等,在確定新車和部件設(shè)計(jì)的完整性和最優(yōu)化方面具有重要作用,并且有助于保證效率、安全性和正確功能。2023年汽車領(lǐng)域應(yīng)用占比7.6%。在人形機(jī)器人領(lǐng)域,六維力傳感器可提升機(jī)器人手部操作的精細(xì)化與柔性化程度以及腳部行走的穩(wěn)定性,主要安裝手腕、腳踝等的末端部位,已成為高性能人形機(jī)器人的標(biāo)配,2023年人形機(jī)器人領(lǐng)域占比1.6%。近年來(lái),人形機(jī)器人發(fā)展十分火熱,人形機(jī)器人的發(fā)展讓六維力傳感器大規(guī)模上量成為可能。

2023年中國(guó)六維力傳感器下游應(yīng)用分布


三、競(jìng)爭(zhēng)格局本土品牌市場(chǎng)份額不斷增加


六維力傳感器是維度最高的力覺(jué)傳感器,能夠給出最為全面的力覺(jué)信息,技術(shù)難度和使用難度都比較大,國(guó)內(nèi)仍處產(chǎn)業(yè)早期,國(guó)內(nèi)可量產(chǎn)的企業(yè)較少,美日企業(yè)先發(fā)優(yōu)勢(shì)明顯。從代表企業(yè)分布來(lái)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)。2023年,外資仍占據(jù)我國(guó)六維力傳感器67.9%市場(chǎng)份額。同時(shí),在“國(guó)產(chǎn)替代”戰(zhàn)略下,疊加國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品性能不斷提升,本土市場(chǎng)份額日益擴(kuò)大,2020-2023年期間,本土品牌市場(chǎng)份額增加了13個(gè)百分點(diǎn),達(dá)32.1%。本土企業(yè)發(fā)展起步較晚,近年來(lái),坤維科技、宇立儀器、藍(lán)點(diǎn)觸控等國(guó)內(nèi)企業(yè)不斷加強(qiáng)六維力傳感器產(chǎn)品研發(fā),國(guó)產(chǎn)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(guò)載能力及維間耦合誤差等方面仍存在差距。

2023年中國(guó)六維力傳感器市場(chǎng)格局


中國(guó)六維力傳感器市場(chǎng)格局較為集中,各家廠商下游應(yīng)用的側(cè)重有所差異。2023年,TOP10廠商合計(jì)市場(chǎng)份額達(dá)69.5%,其中ATI以22.4%的市場(chǎng)份額領(lǐng)跑各大廠商,ATI作為全球龍頭企業(yè),經(jīng)過(guò)多年的積累,產(chǎn)品應(yīng)用面相對(duì)更廣。前十企業(yè)中,本土企業(yè)僅占據(jù)三席位置。本土企業(yè)宇立儀器市場(chǎng)份額僅次于ATI,排名第二,占比12.2%,宇立儀器在工業(yè)機(jī)器人磨拋行業(yè)和汽車碰撞測(cè)試行業(yè)應(yīng)用更多。藍(lán)點(diǎn)觸控、坤維科技也具備較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力,分別占比4.8%、4.7%,排名第四、第五。坤維科技在協(xié)作機(jī)器人、醫(yī)療手術(shù)機(jī)器人、醫(yī)療檢測(cè)機(jī)器人和康復(fù)機(jī)器人域具備明顯優(yōu)勢(shì),同時(shí)其產(chǎn)品在航空航天領(lǐng)域也具備較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。此外,Epson、Robotiq、AMTI等海外企業(yè)也占據(jù)了一定的市場(chǎng)份額。


人形機(jī)器人的火爆為六維力傳感器帶來(lái)了更加廣闊的增長(zhǎng)空間,吸引了眾多企業(yè)入局六維力傳感器領(lǐng)域,除了宇立儀器、坤維科技、藍(lán)點(diǎn)觸控外,如鑫精誠(chéng)、海伯森、神源生智能、瑞爾特測(cè)控等,均已有相關(guān)的產(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、昊志機(jī)電、埃力智能等,通過(guò)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(kāi)始進(jìn)入下游用戶的驗(yàn)證測(cè)試階段。未來(lái)國(guó)產(chǎn)企業(yè)市場(chǎng)份額將進(jìn)一步提升。

2023年中國(guó)六維力傳感器企業(yè)格局


四、發(fā)展趨勢(shì)市場(chǎng)將迎來(lái)快速擴(kuò)容期


1、六維力傳感器市場(chǎng)將迎來(lái)快速擴(kuò)容期


目前六維力傳感器市場(chǎng)基數(shù)依然偏小,尚未形成明顯規(guī)模效應(yīng)。人形機(jī)器人的火熱發(fā)展使得六維力傳感器更多的進(jìn)入大眾視野。目前全球人形機(jī)器人行業(yè)發(fā)展進(jìn)入黃金時(shí)期,市場(chǎng)規(guī)模將呈現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。預(yù)計(jì)2026年中國(guó)人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模超百億,2030年有望成長(zhǎng)為千億市場(chǎng)。未來(lái)隨著人形機(jī)器人商業(yè)化進(jìn)程的加速,中國(guó)六維力傳感器市場(chǎng)將迎來(lái)快速擴(kuò)容期,預(yù)計(jì)2030年中國(guó)六維力傳感器市場(chǎng)規(guī)模將擴(kuò)大至143.31億元。

2024-2030年中國(guó)六維力傳感器市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)


2、六維力傳感器價(jià)格將進(jìn)一步下滑


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?lái)降價(jià)潮。六維力傳感器成本在數(shù)千元,對(duì)比2-3萬(wàn)元的產(chǎn)品單價(jià),其利潤(rùn)率較高,降價(jià)空間充足。對(duì)于六維力傳感器行業(yè)而言,為擁抱人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè),降價(jià)將是未來(lái)數(shù)年市場(chǎng)的主旋律之一,單個(gè)六維力傳感器成本有望達(dá)到千元級(jí)。同時(shí)在降本增效需求下,行業(yè)也將迎來(lái)新一輪的洗牌,國(guó)產(chǎn)企業(yè)在價(jià)格方面更具優(yōu)勢(shì)。

2020-2023年中國(guó)六維力傳感器價(jià)格


3、六維力傳感器將更加智能化、微型化


未來(lái),六維力傳感器將會(huì)更加智能化、微型化,能夠?qū)崿F(xiàn)更加精準(zhǔn)的測(cè)量和控制系統(tǒng)。同時(shí),隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展,六維力傳感器將會(huì)與人工智能技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制和自主學(xué)習(xí)等功能,助力工業(yè)自動(dòng)化、人形機(jī)器人等領(lǐng)域的發(fā)展。


以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢(yhcgw.cn)發(fā)布的《中國(guó)六維力傳感器行業(yè)市場(chǎng)全景調(diào)研及前景戰(zhàn)略研判報(bào)告》。智研咨詢是中國(guó)領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機(jī)構(gòu),提供深度產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、商業(yè)計(jì)劃書(shū)、可行性研究報(bào)告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢】公眾號(hào),每天及時(shí)掌握更多行業(yè)動(dòng)態(tài)。


本文采編:CY353
精品報(bào)告智研咨詢 - 精品報(bào)告
2025-2031年中國(guó)六維力傳感器行業(yè)市場(chǎng)全景調(diào)研及前景戰(zhàn)略研判報(bào)告
2025-2031年中國(guó)六維力傳感器行業(yè)市場(chǎng)全景調(diào)研及前景戰(zhàn)略研判報(bào)告

《2025-2031年中國(guó)六維力傳感器行業(yè)市場(chǎng)全景調(diào)研及前景戰(zhàn)略研判報(bào)告》共十二章,包含2020-2024年六維力傳感器行業(yè)各區(qū)域市場(chǎng)概況,六維力傳感器行業(yè)主要優(yōu)勢(shì)企業(yè)分析,2025-2031年中國(guó)六維力傳感器行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測(cè)等內(nèi)容。

如您有其他要求,請(qǐng)聯(lián)系:
公眾號(hào)
小程序
微信咨詢

文章轉(zhuǎn)載、引用說(shuō)明:

智研咨詢推崇信息資源共享,歡迎各大媒體和行研機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)載引用。但請(qǐng)遵守如下規(guī)則:

1.可全文轉(zhuǎn)載,但不得惡意鏡像。轉(zhuǎn)載需注明來(lái)源(智研咨詢)。

2.轉(zhuǎn)載文章內(nèi)容時(shí)不得進(jìn)行刪減或修改。圖表和數(shù)據(jù)可以引用,但不能去除水印和數(shù)據(jù)來(lái)源。

如有違反以上規(guī)則,我們將保留追究法律責(zé)任的權(quán)力。

版權(quán)提示:

智研咨詢倡導(dǎo)尊重與保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán),對(duì)有明確來(lái)源的內(nèi)容注明出處。如發(fā)現(xiàn)本站文章存在版權(quán)、稿酬或其它問(wèn)題,煩請(qǐng)聯(lián)系我們,我們將及時(shí)與您溝通處理。聯(lián)系方式:gaojian@chyxx.com、010-60343812。

在線咨詢
微信客服
微信掃碼咨詢客服
電話客服

咨詢熱線

400-700-9383
010-60343812
返回頂部
在線咨詢
返回頂部