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在人工智能與機器人技術飛速發展的浪潮中，人形機器人正從科幻概念逐步走向現實應用，成為全球科技競爭的新焦點。而傳感器作為人形機器人的“感官”，是其實現智能交互與復雜任務執行的關鍵硬件基礎。從感知外界環境的視覺、觸覺、力覺，到維持自身平衡與定位的慣性測量等，各類傳感器的性能與技術進步直接決定了人形機器人的智能化水平與應用場景拓展能力。當前，人形機器人傳感器行業迎來發展機遇，政策支持、資本涌入、AI大模型助力及廣泛應用場景拓展推動其發展。但行業也面臨技術提升、成本降低及國際競爭等挑戰，國內企業需加快技術創新，實現國產化替代。

 

行業概述

 

1、傳感器是機器人實現智能層級躍遷的硬件基石

 

傳感器是感知世界的首要工具。傳感器與通信、計算機被稱為現代信息技術的三大支柱，其主要功能是將各種物理量、化學量等待感知量轉換為可檢測與數字化的電信號。

 

人形機器人通過傳感器獲取外界狀態和自身狀態。機器人代替人類工作時需要模擬人類的“感知-決策-執行”，在感知環節，傳感器如同機器人的感官（如：眼、耳、皮膚等），負責感知外部環境（如：壓力、圖像）與自身狀態（如：位置、速度、加速度）。

 

傳感器系統是機器人必備組成部分。感知系統在機器人工作的各環節發揮作用，以物流搬運機器人為例，定位傳感器感知機器人當前位置，并在行駛過程中通過感知位置保證行駛路線正確，壓力傳感器監控搬運力度，視覺傳感器探測障礙物。

 

傳感器作為人形機器人智能化層級的核心硬件載體，其技術迭代直接驅動智能等級躍遷。在人形機器人智能化等級從L1至L3的升級過程中，傳感器系統發生階躍式演進：L1級依賴基礎視覺傳感器實現簡單操作；L2級通過力傳感器實現物體抓取；L3級整合電子皮膚與高精度力反饋，實現與復雜環境交互。

 

內部傳感器方案較成熟，外部傳感器具備較大增配潛力。人形機器人上使用傳感器大致可以分為內部和外部兩類：1）內部傳感器是運控反饋系統的關鍵，對精細操作和柔性控制的需求催生高級別傳感器的需求，包括位置、速度傳感器、編碼器等，基本可以沿用工業機器人/協作機器人的成熟方案；2）外部傳感器是對外智能交互的核心硬件，主要為視覺、力覺、溫度和觸覺傳感器等，增配潛力較大。

 

遠期看隨著多模態感知與交互的發展，聽覺、語言交流、味覺、嗅覺等多元傳感系統有望增加：

 

關節處的位置/速度/力傳感器主要的作用為針對關節的運用狀態、輸出力或力矩進行監測和反饋，一般可采用編碼器或者一維力/力矩傳感器，若要更突出的復雜場景柔順控制能力則可以在腳部/手腕等處增配六維力/力矩傳感器，例如特斯拉Optimus；

 

本體的慣性傳感器，可以采用加速度計/陀螺儀，精度要求更高則可以增配IMU，主要用于協助身體平衡、定位導航等功能。

 

靈巧手觸覺傳感器，主要用于獲取如接觸力大小和方向、溫度、濕度、形狀紋理等信息，對非結構化環境中的穩定抓取、路徑規劃和避障等至關重要。當前主要包括MEMS壓力陣列觸覺傳感器和柔性電子皮膚兩種方案，均處于產業發展前期。

 

視覺傳感器，主要用于物體的識別和跟蹤、環境感知，同樣是路徑規劃的基礎。得益于移動服務機器人發展，3D主動視覺的視覺SLAM有了一定的發展基礎，大部分人形機器人廠商沿用方案。特斯拉Optimus則使用車端自動駕駛的視覺方案，即通過攝像頭+FSD計算平臺。

 

越來越多的地方都需要用到傳感器技術了，生活中我們常見的可以用到傳感器技術的有咖啡機、凈水器、水塔、魚缸等，可以利用光學液位傳感器來監測水箱的液位來防止干燒和溢出。錦鋒光電式液位傳感器LLM12DH05檢測精度高，可以國產替代SST LLC系列型號：LLC200D3LSH，LLC200D3SH，LLC210D3LSH，LLC210D3SH，LLC210D324-003，LLC210D324-005，LLC510D3，LLC510D3L，LLC610D3SH，LLC700D3SH，LLC710D3L24-005，LLC710D3LSH，LLC710D3SH，LLC710D324-005，LLC101000,LLC105000。