报告行业投资评级 - 优于大市 [1] 报告的核心观点 - 六维力传感器系人形机器人感知核心部件，重要性高、价值量大，其设计、工艺、检测等维度均有较高壁垒，人形机器人带来增量需求，国产玩家持续布局，看好在技术升级迭代下人形机器人发展，以及机器人量产后带来的潜在供应链零部件的需求和投资机会 [1][3][4] 根据相关目录分别进行总结 传感器：人形机器人感知层、控制层关键部件 - 传感器是人形机器人与外界交互的重要桥梁，力传感器价值量大，在机器人中价值量占比 16%，按测量维度分为一至六维，六维力可给出最全面力觉信息，安装于手腕、脚踝等部位助力机器人精准感知和柔顺控制 [14] - 传感器可将非电信号转化为电信号，是人形机器人感知层和控制层关键部件，力传感器对提升机器人性能具决定性作用 [15][16] - 力传感器可感知并度量力，按测量维度分为一至六维，六维力传感器能给出最全面力觉信息，研发难度大 [18] - 力传感器产业链上游是原材料与零部件，中游是生产制造，下游应用领域广泛，机器人是重要应用场景，六维力传感器是机器人实现柔顺化、智能化控制的重要组成 [23][25] - 部分人形机器人厂商明确披露在产品中使用力传感器，如特斯拉、优必选、智元等 [31] 六维力传感器：高壁垒、高价值的精准力控传感器 - 六维力传感器可测量 3 方向力和 3 方向力矩，性能指标包括串扰、精度等，技术路线有应变式等，应变式技术成熟、精度高、成本低、应用广泛，结构拆解核心是弹性体和应变片，工作原理基于弹性体形变 [34] - 六维力传感器能检测力的全部信息，可精准修正三方向力和三方向弯矩之间的耦合误差，核心指标包括串扰、精度等 [35][40][41] - 应变式六维力传感器综合性能较优，使用量约占力传感器总量的 80%以上，工作原理基于弹性体形变，包括 4 个阶段 [53][56][59] 难点：设计、算法、标定以及工艺多维壁垒 - 六维力传感器技术壁垒体现为设计、算法、工艺结合，结构设计涉及弹性体和应变片设计关键点，解耦包括结构解耦和算法解耦，标定与检测六维联合加载复杂度高、设备需自研，工艺方面一致性自动化生产难度高，硅应变片与玻璃微熔工艺结合有望成未来方向 [66] - 弹性体结构设计需平衡刚度与灵敏度，应变片设计与选择影响工艺路线，弹性体和应变片选择会影响温度漂移与补偿 [67][72][74] - 消除维间耦合是核心问题，包括结构解耦和算法解耦，结构解耦加工难度高、成本高，算法解耦灵活性高、成本低，分为线性解耦和非线性解耦 [81][84][87] - 六维力传感器需标定和校准，标定是求标定矩阵，检测是评价标定效果，六维联合加载标定样本空间复杂程度高，设备需厂商自研 [92][93][99] - 六维力传感器加工工艺流程长、复杂度高，弹性体加工需控制加工应力和环境条件，应变片贴片当前多依赖人工，硅应变片与玻璃微熔工艺结合可提高自动化生产能力 [101][105][108] 格局：国产玩家进展较快，人形机器人催生广阔空间 - 六维力传感器高端市场以外资为主，国内玩家逐步入局，产品性能不断迭代，当下单价约 1 - 2 万元，后续有望下探至 1000 - 2000 元，2030 年人形机器人领域市场规模有望达 138.4 亿元 [109] - 外资品牌先发优势明显，国产替代趋势加速，2023 年国产六维力传感器品牌市场份额 32.1%，国产品牌与外资产品在精准度方面基本对齐，但部分指标仍有提升空间 [110][112] - 部分中国玩家未上市，上市公司如柯力传感、凌云股份等依托前期积累积极布局六维力传感器 [113] 投资建议 - 关注人形机器人进展带来的投资机遇，看好机器人量产后潜在供应链零部件需求和投资机会，推荐凌云股份、中鼎股份等在六维力传感器领域有持续布局的公司 [4]