《人形机器人传感器技术及市场-2026版》
2026-08-15 15:28:22 来源:麦姆斯咨询 评论:0 点击:
Sensors for Humanoid Robots 2027-2037: Technologies, Players, Forecasts
据麦姆斯咨询介绍,人形机器人已经从概念驱动为主阶段,发展到可大规模生产的商用机器人初步落地阶段。在这一关键的发展转型期,集成于人形机器人内部的各类传感器是至关重要的组件之一。据英国知名研究公司IDTechEx预测,到2037年,人形机器人传感器市场规模有望突破65.9亿美元,复合年增长率(CAGR)可达21.4%。

2027~2037年人形机器人传感器市场预测(样刊模糊化)
这些人形机器人传感器必须在商业场景中具备坚固性和可靠性,而商业场景的要求远高于它们目前所处的密切监控的研发与测试环境。人形机器人原始设备制造商(OEM)需要依赖能够随人形机器人普及度增长而扩大产能的传感器制造商,以避免出现关键的供应链瓶颈。IDTechEx在本报告中探讨了目前面向大规模商业部署的人形机器人中应用的各类传感器及其生产地与生产企业,以及这些传感器的未来趋势、潜在瓶颈、颠覆性创新。

2027 vs. 2037年每台人形机器人传感器总成本对比分析
用于视觉、运动、平衡和触觉的传感器
部署在人形机器人中的典型传感器可分为五大关键类别:视觉感知传感器、力/扭矩传感器、编码器、惯性传感器(尤其是惯性测量单元(IMU))、触觉传感器。这些传感器会提供关于机器人内部状态和外部环境的信息,通常会通过传感器融合技术整合多种传感器的信息,从而让机器人能够为后续动作做出决策。

人形机器人中的典型传感器分类
本报告涵盖的视觉感知传感器包括摄像头、激光雷达(LiDAR)、毫米波雷达、超声波传感器。在当前的人形机器人市场中,一个持续的讨论是:仅靠摄像头是否足以实现导航和建图,还是需要激光雷达来发挥其深度感知能力,以及对光照变化环境的适应性。本报告分析了每种传感器技术的优势与局限,并结合案例研究,对比了采用激光雷达与摄像头的设计方案和仅采用摄像头的“纯视觉”方案。
执行器是机器人运动的“骨骼与肌肉”,存在于每一个人形机器人的设计中,其运行需要力传感器、扭矩传感器和编码器(位置传感器)的配合。力传感器和扭矩传感器既能提供机器人内部应变的相关信息,也能反馈外部载荷与作用力。六轴力扭矩传感器可测量三个维度上的线性力和旋转扭矩,通常安装在脚踝处以提升机器人的平衡能力,也会布置在手腕上以实现对目标物体的精准操作。目前,六轴力扭矩传感器是人形机器人成本最高的传感部件之一,部分原因在于其与机器人行业之外产业的供应链重合度较低。
就传感技术而言,触觉传感器的种类更为丰富,本报告探讨了MEMS、电容式传感器、压电式传感器、光学式传感器以及磁传感器在人形机器人灵巧手、夹持器或电子皮肤中的应用。触觉传感器已成为人形机器人领域创新层出不穷的板块,也成为不同人形机器人模型及制造商之间的核心差异化因素。
传感器赋能具身智能
具身智能(或称为:物理AI),一直是人形机器人发展的关键推动因素。基础模型、模仿学习等工具大幅降低了人形机器人开展基础物体操作、导航及任务执行相关训练所需的工作量。人工智能(AI)与人形机器人的深度融合持续推动着行业发展的关注度与发展势头。
人形机器人的AI计算与感知之间也存在明显关联。传感器融合对于导航、建图和决策制定至关重要。具体而言,多种传感器的融合,无论是用于立体成像的多个摄像头,还是摄像头搭配激光雷达,对于深度感知和环境的三维建图都不可或缺。此外,三维建图能力可与惯性测量单元(IMU)、力/扭矩传感器以及编码器收集的位置和运动数据相融合,通过一种通常被称为即时定位与地图构建(SLAM)的过程,精准确定机器人自身及其所处环境的位置和状态。

人形机器人应用的各类传感器
与汽车自动驾驶的交叉领域
人形机器人所用的传感器与汽车领域,尤其是高级驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶汽车,所应用的传感器存在大量重叠,这并非巧合。这两类系统有着相似的需求:动态感知并预测自身所处环境,从而针对未来行动做出安全且有效的决策。为这两个行业提供技术支持的还有相似的技术和核心企业,例如索尼(Sony)、禾赛科技(Hesai)、速腾聚创(RoboSense)和Ouster等。
让这一交叉领域变得更为复杂的是,许多汽车企业本身也是人形机器人的开发商、人形机器人公司的重要投资方,以及/或者其商业试用的首批客户。例如,特斯拉(Tesla)在研发自家Optimus人形机器人的同时,也是人形机器人在汽车制造领域应用的高调支持者。据报道,其人形机器人与自动驾驶汽车均采用了类似的纯视觉专利技术进行感知与地图构建。
本报告对人形机器人所采用的传感器技术进行了系统分析,涵盖视觉感知传感器(深度摄像头、激光雷达、超声波传感器、毫米波雷达)、力/扭矩传感器(线性力/扭矩传感器和六轴力/扭矩传感器)、编码器、惯性传感器以及触觉传感器。针对每一种传感器技术,报告提供:
- 不同传感技术子类别的技术分析,包括技术对比表以及各类传感技术的SWOT分析。
- 市场格局分析,按照地区、技术类型和产品规格对主要厂商进行分类。
- 典型案例研究,涵盖主要供应商、解决方案集成商,以及具体人形机器人型号所采用的传感器。
- 相关及赋能产业分析,结合IDTechEx对自动驾驶与自主系统、传感器、机器人以及印刷电子与柔性电子等新兴市场的广泛研究。
- 未来发展趋势、大规模量产面临的潜在挑战,以及可能带来颠覆性创新的技术方向。
- 未来10年各类传感器的市场预测,详细说明预测所采用的方法和假设,并对预测结果进行分析。
如果您希望购买《人形机器人传感器技术及市场-2026版》报告,请联系麦姆斯咨询王懿,邮箱:wangyi#memsconsulting.com(#换成@);电话:17898818163。
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