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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。

本文將深入剖析人形機器人傳感器行業，從驅動因素、細分領域、市場規模到相關公司布局，全方位梳理行業現狀與未來發展趨勢。探討各細分領域的技術路線、市場格局等內容。同時，聚焦行業內具有代表性的企業，分析其技術優勢、市場地位與戰略布局，為讀者提供一份詳盡的參考，助力行業健康發展，推動人形機器人技術邁向新的高度。

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。

2、方案：力、觸覺、IMU、視覺傳感器為主流方案

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。

驅動因素

1、人形機器人具備中長期潛力，市場空間廣闊，推動硬件發展

中長期來看，人形機器人賽道正展現出極具爆發力的發展潛力，具備廣闊的市場空間。國內自上而下的政策支持、多渠道資本的持續護航、AI大模型的賦能以及廣泛應用場景對商業落地化的推進，驅動了人形機器人產業發展。

1）政策支持：國家層面，2023年10月工信部發布《人形機器人創新發展指導意見》，提出到2025年初步建立創新體系、突破關鍵技術，到2027年形成安全可靠產業鏈供應鏈體系，綜合實力達世界先進水平。地方層面，北京、上海、廣東、江蘇等地紛紛響應，出臺相關政策，推動機器人產業規模化、專業化發展。

2）資本助力：人形機器人產業具有長周期、高技術密集度與生態依賴性等特點。2022年初至2024年Q1，中國人形機器人領域共發生25筆融資，融資規模43.75億元。2025年8月31日，優必選與InfiniCapital簽署10億美元戰略伙伴合作協議。湖北省設立100億元人形機器人產業投資母基金，北京市設立總規模1000億元、存續期15年的政府投資基金，重點支持人工智能、機器人等領域。

3）AI大模型突破推動人形機器人智能化預期。近兩年來，人工智能大模型技術快速迭代，有望為人形機器人的產業落地提供重要的技術支撐。在技術驅動層面，AI大模型賦予人形機器人“最強大腦”，在人-機-環境交互方面，大模型可以接受視覺、語言、觸覺等多種信息輸入，提升自然語言處理、視覺感知、動作規劃等核心能力。國外科技大廠如谷歌2022年推出RT系列模型并多次迭代，英偉達2024年3月發布GR00T項目，2025年8月末發布JetsonThor開發套件及量產模組；國內智元2025年3月發布智元啟元大模型（GO-1），銀河通用2025年1月和6月分別發布GraspVLA與TrackVLA等。

4）應用場景拓展：人形機器人有望廣泛應用于工業制造、倉儲物流、民生服務及特種應用領域。近兩年商業化落地進展持續推進，如Figure01進入寶馬工廠實訓，優必選WalkerS1走進比亞迪等汽車工廠，宇樹科技人形機器人應用于研究、教育和消費領域等。中長期來看，人形機器人有望從ToB場景延伸至ToC場景，拓展廣闊市場空間。

總體來看，人形機器人市場前景廣闊，有望在2025年實現量產。在政策支持與長期資本的持續護航下，市場對人形機器人規模化應用的迫切需求正倒逼核心零部件的發展與國產化進程。通過技術迭代與供應鏈優化持續降低硬件成本；同時，AI大模型的快速發展為機器人“大腦”的泛化能力提供支撐，進一步拓展其在工業、服務、特種等多元場景的應用邊界，而應用場景的持續豐富又將反向刺激硬件需求的增長，推動傳感器、執行器、結構件等核心硬件向高性能、低成本、高可靠性的方向快速演進，形成“市場擴容-硬件降本-場景拓展-需求升級”的良性循環，為人形機器人的大規模商業化奠定堅實基礎。

2、人形機器人產業鏈：上游核心零部件價值量占比較高，業績兌現較快

人形機器人產業鏈由上游零部件供應、中游本體制造與集成、下游多元應用領域三大板塊構成。上游零部件主要包括決策控制系統、感知系統、運動執行系統和其他零部件等，其中從當下看，價值占比高、增量空間大的主要是傳感器、減速器、電機、絲杠等核心零部件。中游本體制造與集成主要負責整機的設計、組裝和測試，以及將上游零部件和中游本體進行整合，此環節當前利潤空間相對較小，但隨著技術成熟和規模化生產，未來具有較大的彈性。下游應用領域，人形機器人未來有望廣泛應用于制造、物流、醫療、教育、家庭陪護等多個領域。

當下，傳感器、減速器、電機、絲杠等上游核心零部件價值量占比較高，目前具備技術壁壘和場景落地能力的上游零部件企業也是業績兌現較快的環節。

3、政策支持傳感器發展

近年來，在全球科技競爭加劇、中美貿易摩擦等背景下，關鍵科技領域實現國產替代，解決“卡脖子”問題成為維護國家安全的關鍵，中央及地方政府積極出臺政策支持熱敏電阻及傳感器等電子企業，行業政策寬松，給國內熱敏電阻及傳感器企業帶來了良好的發展機遇、廣闊的發展空間。

力/力矩傳感：人形機器人高精度交互的關鍵

1、力傳感分類：人形機器人力控方案的技術選型與維度考量

力傳感器主要將力學信號轉變為電學信號。敏感元件直接感受（或響應）被測信息（非電量），轉換元件進一步將敏感元件的感受（或響應）信號轉換為電信號，其具體作用包括：1）把來自敏感元件的信號轉移成電壓、電流等信號，使其更適合進一步處理和傳輸；2）對信號進行濾波、調制、解調、衰減、運算及數字化處理。

力感知是人形機器人運動控制的基礎，力/力矩傳感器為主流力控方案。力感知為人形機器人的運動控制提供必要的力覺信息，對機器人完成復雜、精細作業任務，實現柔順化、智能化操作起到關鍵作用。其中，電流環與力/力矩傳感器與機器人力感知的主要方式，與電流環的間接力感知相比，力傳感器能夠提供更為直接和準確的環境交互信息，外力感知能力相對更敏銳。

力傳感器存在多種分類方法，可按工作原理、貼片材料、測量維度、信號傳輸方式等劃分不同類型。

按工作原理劃分，力傳感器主要包括應變式、壓電式、電容式與光電式。其中，應變式力傳感器因其高精度、寬測量范圍、良好的線性度和成熟的制造工藝成為人形機器人力控的主流方案。相比之下，電容式傳感器易受電磁干擾，壓電式傳感器僅適用于動態測量（靜態信號衰減），而光學式傳感器雖精度高但成本昂貴且系統復雜，限制了其廣泛應用。

硅/金屬箔電阻應變傳感器性能更優秀，后續有望在人形機器人領域推廣。經過對不同類型的力矩傳感器在穩定性、剛度、動態特性、成本與信噪比五個維度的綜合比較，硅/金屬箔電阻應變式傳感器在穩定性、剛度以及信噪比等方面展現出顯著優勢，后續有望在人形機器人領域推廣。

按測量維度劃分，力傳感器可分為一維力/力矩傳感器、三維力傳感器和六維力傳感器。一維力/力矩傳感器僅測量單一方向的力或力矩；三維和六維力傳感器可同時測量多方向力，其中六維力傳感器位列工信部十四五“機器人關鍵基礎提升行動”之列。

一維力傳感器：一維力傳感器在工業應用廣泛，但在機器人使用中，若控制不好易產生振動，且量程受限。市場一維力傳感器單價在100-2000元不等，應用在稱重儀器、鐵路檢測等。

三維力傳感器：1）力F的作用點P始終與傳感器的標定參考點O保持重合；2）力F方向在三維空間隨機變化，選用三維力傳感器。市場三維力傳感器單價在100-10,000元不等，用在實驗室檢測或部分自動化場景。

六維力傳感器：1）空間中任意方向的力F的作用點P不與傳感器標定參考點重合；2）力F方向在三維空間隨機變化，選用六維力傳感器。六維力傳感器大幅提升機器人末端感知水平，是高端人形機器人、打磨作業的協作機械臂腕部、仿生手的核心部件。成本相對高昂，售價在3,000-30,000元不等。

綜合成本與測力應用，一/三/六維度力傳感器均可廣泛應用于人形機器人。一維力/力矩傳感器測力維度單一，適合單一運動方向場景，例如直線或旋轉關節，盡管難以滿足高精度任務，但是低成本、易集成；六維力傳感器提供全方位力覺反饋，用于復雜作業場景的手部末端力控；三維力傳感器往往作為低成本環境下六維力傳感器的補充，二者存在一定替代關系。參考特斯拉Optimus和優必選WalkerX的傳感器方案，預計人形機器人單機大概率搭載六維力傳感器2或4個（少數人形機器人廠家用三維力傳感器代替），其余28個關節普遍標配一維力/力矩傳感器。

按信號傳輸方式劃分，力傳感器輸出模式主要分為模擬輸出和數字輸出兩種。模擬輸出即輸出連續變化的電壓或電流信號，信號大小與受力成正比，適用于短距離、低成本、精度要求不高的場景；而數字輸出則輸出離散的數字信號，通過通信協議（如I2C、SPI、RS485）傳輸，數字信號包含受力大小、單位、狀態等信息，適用于長距離、高精度場景，如機器人、醫療設備、航空航天等領域。能夠認為，人形機器人復雜的運動控制需求更適合數字信號傳輸方式，有效抵抗長距離傳輸中的信號干擾，確保多關節協同運動時的實時性。

2、產業鏈及競爭格局：上游彈性體與應變片至關重要，中游ATI份額領先

力/力矩傳感器行業產業鏈上游主要由原材料（金屬材料、半導體材料、有機材料等）及關鍵部件（彈性體、應變片等）組成；中游為傳感器的加工制造和封裝檢測；下游應用領域廣泛，工業自動化為主，人形機器人、汽車等行業需求加速增長。

產業鏈上游來看，彈性體和應變片性能至關重要。從成本結構來看，上游原材料在生產成本中占據重大比例，據傳感器專家網，以國內終端產品為例，目前材料成本合計占比約40%（其中20%彈性體、10%應變片、5%封裝材料）。從功能作用來看，原材料進一步加工成為彈性體和應變片，是力傳感器的核心組成部件。合理的彈性體結構設計使得不同方向的受力性能達到最佳，減少耦合從而提高傳感器的測量精度；高質量的應變片更能準確將彈性體的微小應變轉換成電信號輸出，具有更高的靈敏性和穩定性。

產業鏈中游來看，行業集中度高，美國ATI份額領先。重點聚焦六維力傳感器市場格局，據中商情報網，2024年中國六維力傳感器市場中，國外企業市場份額約70%，其中ATI（美國）為行業龍頭（市占率22.4%）；國內企業合計占30%份額左右，其中宇立儀器市場份額為12.2%，較為領先，藍點觸控、坤維科技和鑫精誠等國產公司市場份額僅居其后。

六維力傳感器高端應用仍由歐美主導，國產在串擾方面存在進步空間。從參數對比來看，歐美高端品牌（如美國ATI、德國ME）在串擾（0.3%-0.5%FS）和精度（0.5%FS）上表現優異，技術成熟度高；而國內廠商（如坤維科技、宇立儀器）在部分指標（如精度0.1%-0.2%FS）已接近或超越國際水平，但串擾控制（普遍1%-3%FS）仍存差距。日本OnRobot及部分國內品牌（鑫拓誠、海伯森）參數相對寬松（精度1%-3%），面向中低端市場。

產業鏈下游來看。2023年，六維力傳感器主要應用于工業自動化領域，人形機器人未來有望成為六維傳感器最大增長需求。據睿工業報告，2023年，六維力傳感器主要應用于工業自動化領域高柔性化產線的需求不斷增長，尤其在機器人打磨和裝配等場景中不可或缺，但受限于工藝，難以大批量使用。汽車領域應用成熟，缺乏新場景，增量有限。人形機器人是六維力傳感器最大增長來源，隨著其量產和應用，六維力傳感器出貨量將大幅提升。此外，軍工、航空航天、醫療等領域對成本敏感度低，價格較高，增量穩定。

3、方案探索：六維力傳感器滲透率有望持續提高

六維力傳感器在人形機器人領域的重要性逐漸凸顯。人形機器人的復雜運動涉及多個關節，算法解耦難度大，尤其在復雜場景的末端力控方面，如復合裝配，即使是特斯拉也可能面臨算法難點，且復雜算法可能拖累響應速度，導致機器人運動卡頓。因此，隨著六維力傳感器成本下降，特斯拉加大使用六維力傳感器的可能性增加。目前，六維力傳感器在協作機器人中的滲透率約為25%，人形機器人由于算法積淀尚不成熟，對六維力傳感器的依賴度更高，其未來滲透率可能高于協作機器人。

當前人形機器人廠商的力控方案尚未收斂，各家差異較大。大部分人形機器人廠商關節處普遍搭載一維力/力矩傳感器，部分在手/腳腕處搭載六維力傳感器，部分廠商還附加手指觸覺傳感器。總結來看，搭載六維力傳感器的企業滲透率約20-30%。例如，優必選WalkerS1、開普勒K2等將六維力傳感器部署于工業場景的人形機器人手腕和腳踝處，用于實現動態平衡和精細抓取操作；智元、本田、特斯拉則在交互服務類人形機器人手掌處搭載指尖觸覺傳感器，側重交互反饋。

4、工藝探索：自動化貼片與自動化標定是降本的核心

串擾、精度及準度為六維力傳感器衡量性能的重要指標。串擾指標用來衡量多維力傳感器各測量方向間的耦合影響。精度和準度描述六維力傳感器具體的測量誤差水平。

六維力傳感器生產過程存在三大技術難點。1）彈性體加工：針對每個場景進行非標設計，彈性體加工需綜合考慮軸間干擾、結構解耦、形變敏感性等，對于材料選擇、結構設計及加工制造過程均有較高要求。2）貼片：當前貼片環節依賴人工，在彈性體的每個應變梁處進行精密貼片，如果貼片出現誤差，對良率的影響較大。據高工機器人，應變片的生產特點之一在于需大批量生產才能覆蓋單次的啟動成本，并包含大量專業生產步驟，尤其是高精度貼片、溫度補償等環節。3）標定檢測：六維力傳感器的標定樣本空間含531441個樣本點，是一維力傳感器難度的6次方，需要借助專用標定設備通過解耦算法極力降低串擾，提升準度和精度。

提高良率與規模化是降本的核心。可行的降本路線或存在：1）材料利用率提升，提高后續環節良率以減少對于彈性體等材料的浪費；2）加工工藝優化，貼片環節與標定測試環節由人工向自動化發展或大幅提高良率，降低成本，目前柯力傳感、凌云股份等均嘗試自動化標定與自動化貼片；3）規模化降低設計和研發成本。

5、市場預測：從萬元級到千元級，千億賽道蓄勢待發

特斯拉人形機器人需要使用28個一維力/力矩傳感器與4個六維力傳感器。目前人形機器人中每個旋轉關節需要1個力矩傳感器，每個直線關節需要1個力傳感器，而六維力傳感器主要用于手腕（共2個）和腳踝（共2個）等關鍵部位。根據TeslaAIDay，特斯拉機器人擁有14個線性關節與14個旋轉關節，因此需要14個力傳感器與14個力矩傳感器，手腕與腳踝共需要4個六維力傳感器。

六維力傳感器生產技術難度大、生產效率低，目前外資品牌六維力傳感器單價在5~8萬元，國產六維力傳感器零售價1.5-3萬元。根據前瞻產業研究院數據，2023年力傳感器在人形機器人零部件中價值量占比16%，預計2030年占比降至11%（根據特斯拉CEO馬斯克觀點，特斯拉機器人售價將為2-3萬美元，則對應的力傳感器成本不會超過2000-3000美元，即1.5-2.2萬元），降價空間巨大。預計單個六維力傳感器終局成本有望達到千元級。

中性測算下，2025年全球人形機器人力傳感器市場規模15.9億元，2030年達到271.0億元，2035年達到505.8億元，2025~2035年CAGR約41.3%。

6、技術趨勢：新型結構&智能補償，向高精度出發

力傳感器正持續向高精度化、輕量化與AI智能化方向發展，以滿足人形機器人、精密醫療等領域對更高精度（0.05%FS級）、更低串擾（＜0.5%FS）的迫切需求。

新型彈性體結構設計助力動態響應精度提高。在高精度解耦方面，傳統力傳感器受多維力測量時串擾影響，且溫度漂移和長期穩定性不足，尤其在復雜工況下誤差可能進一步放大。針對這一問題，行業正通過新型彈性體結構設計（如空心梁、柔性鉸鏈）來優化動態響應精度。

輕量化設計提高力傳感器靈活性與過載能力。新一代傳感器采用鈦合金、碳纖維等先進材料提升抗過載能力，并通過金屬3D打印技術實現復雜結構的一體化成型。根據鉑力特公告，2024年華力創科學推出全球最小的六維力傳感器之一PhotonFinger，采用輕量化先進材料，使量程和過載能力提升50%-250%。

融合智能算法，實現誤差補償。通過AI算法實現力控自主化，使六維力傳感器具備自校準和環境補償能力，實現誤差補償。例如，海伯森在HPS-FT系列六維力傳感器內部集成高精度的溫度補償算法，確保傳感器在不同溫度下輸出穩定，減少溫度漂移對測量精度的影響。

觸覺傳感器：技術路線多樣，國產化進程加快

1、電子皮膚：多模態感知融合，柔性觸覺傳感重要應用

觸覺是人體重要的感知功能，人體的觸覺感知功能多樣且復雜。觸覺作為人類感知系統的核心組成部分，通過皮膚中多類特異性感受器協同工作實現復雜的環境交互。

觸覺傳感器是實現人形機器人環境感知與精確操作控制的核心組件。觸覺傳感器通過感知外界壓力、振動、觸摸等物理接觸信號并將其轉換為電信號，其組成部分包括電極、敏感材料和導電材料等。觸覺傳感器受光照、煙霧、遮擋等限制較小，能夠更加準確地感知物體的位置和表面屬性，為人機交互和自動化系統提供了重要的信息輸入手段。

柔性觸覺傳感器和剛性觸覺傳感器的差異主要體現在材料端。按照物理性質和形態，觸覺傳感器可分剛性（MEMS為主）和柔性兩大類，剛性傳感器主要聚焦指尖精準操作，感知壓力、硬度；柔性傳感器則和人類皮膚一樣可以彎曲，覆蓋全身。兩者技術原理均包括壓阻式、電容式等，但柔性傳感器由于使用柔性材料制作，能夠像人類皮膚一樣感知外界的信息，具備高靈敏度、高柔韌性，響應速度快、延展性高甚至可自由彎曲。

柔性化為觸覺發展新方向，電子皮膚成為重要應用。柔性觸覺傳感器囊括了法向力、剪切力、溫度等更多維度，能夠擴展可感知的信息，柔性觸覺傳感器集成信號處理電路、算法等模塊形成電子皮膚。電子皮膚類似人類皮膚，對物體輪廓、接觸面積及各部位壓力感知更豐富，獲取的是類似圖像信息，非簡單標量。能夠認為，電子皮膚較傳統觸覺傳感器不僅在感知維度上更加豐富，還能夠提供更加細膩、精準的感知反饋，不斷趨近人類皮膚的功能，在日益復雜、精細的交互場景中發揮更大的作用，有望成為觸覺傳感器的終局形態。

2、技術路徑：多種技術路線，精度&穩定性&成本面臨挑戰

壓阻式、電容式、光電式與電磁式的柔性觸覺傳感器已經落地應用，壓阻與電容為主流技術路線。

柔性觸覺傳感器在高精度檢測、長期穩定性和成本控制方面面臨多重挑戰，多功能柔性觸覺傳感技術仍是國內“卡脖子”技術。（1）高精度檢測：難點在于如何在不同環境條件下保持傳感器的穩定性和準確性。（2）長期穩定性和可靠性：柔性觸覺傳感器商業化應用的關鍵瓶頸，傳感器需在高溫、濕度變化和持續機械應力等條件下長時間工作，而材料老化等問題可能導致數據不準確。（3）生產成本較高，限制了柔性觸覺傳感器的大規模應用。（4）當前的研究成果仍不足以覆蓋人體皮膚觸覺感知的全部功能。

3、工藝探索：電子皮膚包含基底層、傳感器層、封裝層

電子皮膚核心構成可大致分為三層結構：基底層、傳感器層和保護封裝層。

電子皮膚融合先進的材料科學、微電子工程和傳感器技術。電子皮膚的大致制造流程為：基底準備、電子元件集成、電路設計、制造電子元件、裝配和封裝、連接和集成、測試和標定。當前，電子皮膚在材料與制備工藝上還存在諸多突破難點。

基底層——材料高進口依賴：基底層行業普遍采用聚酰亞胺（PI）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）等柔性高分子作為基底材料，并搭配碳納米管、石墨烯或銀納米線等導電材料，以確保材料兼具良好的導電性和柔韌性，而目前高性能材料如高導電率銀納米線（美國Cambrios壟斷），石墨烯（日本東麗主導）均對進口有強依賴。

傳感器層——關鍵傳感技術：柔性觸覺傳感器作為電子皮膚中最重要的傳感元件之一，其高端產能被外國壟斷，市場格局較為集中，根據華經產業研究院，2022年全球排名TOP5廠商包括Novasentis、Tekscan、JapanDisplayInc.(JDI)、Baumer、Fraba，合占57.1%市場份額；國內企業大都處于早期，多功能柔性觸覺傳感技術仍是國內關鍵技術。

保護封裝層——動態環境耐久性：電子皮膚在人形機器人應用中需要承受反復拉伸和彎折，現有封裝材料PDMS等在長期使用后容易出現老化開裂現象。根據IDTechEx的報告，目前電子皮膚的測試標準要求至少通過10萬次彎折測試，這對材料耐久性提出了嚴苛要求。

4、產業鏈：上游柔性基底材料決定電子皮膚性能差異

電子皮膚產業鏈以上游材料為核心。電子皮膚的上游主要為基底材料，以及碳材料、無機半導體材料等功能材料，材料端直接決定產品的性能和成本；中游為電子皮膚的生產制造商，通過微納加工、3D打印等工藝將材料轉化為傳感器，并集成多模態感知模塊；下游應用領域主要包括消費電子（智能穿戴觸控）、醫療（手術機器人）、汽車（智能座艙）、機器人（靈巧手抓取）等。

上游原材料與芯片在電子皮膚成本中占比最高。電子皮膚既需感知壓力、溫度、濕度等信息，又需具備柔軟、可折疊、自修復等特質，因此傳感技術和良好的生物材料是行業主要壁壘。根據頭豹研究院數據，芯片在電子皮膚成本中占比30%，其次為其他原材料占比25%。原材料中，柔性基材決定電子皮膚彈性性能，介電材料影響傳感器靈敏度和穩定性，活性材料準確傳遞外界刺激點。

柔性基材是決定人形機器人電子皮膚性能的關鍵因素和主要壁壘，使其具備較好的拉伸性能和延展性能。目前常用于人形機器人電子皮膚的柔性基材主要是聚二甲基硅氧烷（PDMS），而隨著柔性基材研究深入，聚酰亞胺逐漸被公認為是柔性電子傳感器件的優選基底材料，但成本較高，難以規模化生產。

中游，柔性觸覺傳感器行業技術壁壘相對較高，市場格局較為集中，高端產能被外國占據。根據中商情報網，2022年全球電子皮膚市場TOP5廠商合計占有大約57.1%的市場份額。

柔性觸覺傳感技術國產化進程加快。目前，國內柔性觸覺傳感技術仍處于早期布局階段，面臨技術和市場的雙重挑戰。盡管漢威科技、力感科技等多家公司已開始在柔性傳感器領域布局，但多功能柔性觸覺傳感技術仍是國內亟待突破的關鍵技術。隨著人形機器人需求的增長，預計將推動國產品牌技術的快速進步，國內廠商也將逐步跟上傳感器產業的發展趨勢。觀研天下數據顯示，2022年中國柔性觸覺傳感器的國產化率為32.5%，預計到2027年提升至41%。

5、市場預測：全球柔性觸覺傳感器與人形機器人觸覺傳感器市場增長態勢分析

根據Precedence Research數據，預計2034年全球柔性觸覺傳感器市場規模將達到310.6億美元。

中性測算下，2025年全球人形機器人觸覺傳感器市場規模1.24億元，2030年達到60.24億元，2035年達到133.88億元，2025-2035年CAGR為59.7%。

IMU：人形機器人姿態控制核心

1、IMU分類：人形機器人精度要求相對較低，MEMS滲透率有望提升

IMU（Inertial Measurement Unit），慣性測量單元，是人形機器人姿態控制的核心。IMU是測量物體三軸角速度以及加速率的裝置，被廣泛應用于人形機器人的軀干、關節、胯部等部分，為機器人的運動控制提供精確的數據支持。IMU傳感器核心部件包括加速度和陀螺儀，有時還有磁力計。

按精度分，慣導可以分為戰略級、導航級、戰術級、消費級幾個層次。戰略級IMU的穩定性與精度最高、技術最為復雜、成本亦較為高昂，多用于航天、航海以及國防領域；導航級IMU次之，多用于航空與長航時無人系統；戰術級IMU再次之，能夠應用于非國防領域，例如高端工業（測繪、勘探）、汽車（自動駕駛“IMU+GNSS全球導航衛星系統”方案）等；消費級IMU的性能指標最弱但具有成本優勢，在智能手機、可穿戴設備、游戲手柄等消費電子領域廣泛應用。

MEMS成為慣性傳感領域主要的技術路線。按照技術路線分，慣導可分為MEMS、光纖、激光等，根據智研咨詢，2023年我國激光慣導系統、光纖慣導系統、MEMS及其他系統市場規模占比分別約為30.8%/32.3%/36.9%，目前分布較為平均。但是，對比來看，光纖慣導動態范圍寬，啟動時間短，適合戰術級應用和惡劣環境，成本較高；激光慣導精度高，但體積大，成本更高昂，多用于航天航空領域。相比之下，MEMS技術小型化、輕量化、易于批量化生產的優勢尤為明顯，逐步成為人形機器人慣性傳感器領域主流技術路線。

2、產業鏈及競爭格局：上游陀螺儀和加速度計對精度起到決定性作用

慣性導航系統產業鏈上游為慣性器件及其他元器件供應商，包括陀螺儀供應商和加速度計供應商；產業鏈中游參與主體是INS模塊生產企業、GNSS模塊生產企業及慣性組合導航系統集成商；產業鏈下游參與者為航天航空、車輛、消費電子、自動駕駛等相關行業企業。

慣性器件層對慣性導航系統起到決定性作用，且其技術門檻高，是產業鏈的核心部分。陀螺儀用于測量角速度，確定物體的姿態和航向，其難點在于克服零偏穩定性、溫度漂移等誤差；加速度計則通過檢測比力來推算線加速度，但易受振動、安裝誤差等因素干擾，高精度校準是關鍵挑戰。當前，MEMS工藝的進步正推動陀螺儀和加速度計向小型化、低成本方向發展，但航天航空級高精度器件仍被國外巨頭壟斷，國產替代需突破材料、工藝和算法等多環節瓶頸。

外資企業主導市場，國內廠商仍需發展。MEMS慣性技術經二十多年的發展已經進入成熟應用，海外廠商具備先發優勢，國產產品定位誤差、陀螺零偏、加速度計零偏等領域均與國外頭部企業存在差距。根據微納制造產業促進會，2023年高端慣性傳感器市場市占率前三的廠商分別為霍尼韋爾、Northrop Grumman和Safran，CR3達到67%；根據芯謀研究數據，2022年我國MEMS IMU市占率前五的廠商均為國際頭部廠商，本土龍頭矽睿科技市占率僅2%。

3、工藝探索：芯片制造&模組組裝為核心技術壁壘

MEMS IMU的生產流程主要包括MEMS芯片制造、傳感器模組組裝、校準與測試、系統集成等關鍵環節，涉及半導體工藝、精密封裝、高精度標定等技術。

MEMS芯片制造：利用半導體工藝在晶圓上制造微機械結構，包括光刻、刻蝕、薄膜沉積和深硅刻蝕等步驟，隨后進行ASIC芯片設計與集成。

傳感器模組組裝：將MEMS芯片與ASIC芯片通過金線鍵合或倒裝焊技術連接，并進行封裝，實現多軸傳感器的集成。

校準與測試：對IMU進行靜態和動態標定，以及溫循和可靠性測試，確保傳感器的精度和穩定性。

系統集成：將校準后的IMU與其它傳感器和系統組件結合，通過數據融合算法實現多傳感器信息的整合，以適配特定應用需求。

芯片設計制造和模組組裝是技術壁壘最高、附加值最大的核心環節。

上游芯片制造是MEMS IMU技術研發的核心，每一高性能MEMS慣性傳感器，均包含一顆微機械（MEMS）芯片和一顆專用控制電路（ASIC）芯片，其性能高低直接決定慣性系統的整體表現。該領域核心技術目前為海外廠商占主導，包括霍尼韋爾、TDK、ST、Silicon Sensing等。國內，芯動聯科是唯一能夠生產高精度MEMS傳感器的國內廠商，此外正在布局自動駕駛L3級以及以上所需的IMU芯片的廠商還包括上海砂睿科技、深圳深迪半導體等。

在組裝環節，將MEMS芯片、ASIC封裝為完整IMU模組，核心挑戰在于封裝工藝和校準技術。海外霍尼韋爾、賽峰集團等掌握航天航空級氣密封裝技術，用于校準與測試的高精度轉臺、振動臺（補償零偏和溫漂）等設備被歐美廠商壟斷，國內企業正加速封裝技術研發并降低對硬件校準的依賴。

4、應用方向：主流廠商應用滲透率較高，單體數量有望提升

人形機器人廠商加大慣性導航系統應用。IMU對于機器人的必要性主要體現在三個方面，定位、姿態平衡和感知反饋，是其姿態控制的核心。目前，大部分人形機器人主流廠商均有明確對IMU的應用，國內多家機器人廠商如宇樹、優必選、智元等，也在其最新方案中增加了IMU的使用；能夠認為，消費級IMU+主控的應用量有望持續提升。

5、市場預測：十年CAGR65%，2035年市場規模將超74億

IMU市場份額高度集中，全球MEMS IMU市場CR5約93%。IMU技術，特別是其核心的MEMS（微機電系統）技術，擁有極高的技術壁壘和工藝門檻。經過數十年的發展，市場份額高度集中在幾家擁有深厚技術積累和規模化生產能力的國際大廠手中。

中性測算下，2025年人形機器人IMU市場規模達到0.5億元，2030年可達25.1億元，2035年可達74.38億元，2025-2035年CAGR為65.0%。

視覺傳感器：環境感知的“眼睛”

1、視覺：人形機器人視覺方案較多，2D和3D方案仍未收斂

機器視覺，即視覺傳感器技術，是一種利用機器替代人眼進行視覺識別和判斷的技術。在工業生產中，機器視覺的引入主要目的是提高生產效率、降低誤差率、減少成本，并將人力從重復性高或危險的工作環境中解放出來。根據圖像數據的維度，機器視覺在工業中的應用主要分為二維（2D）和三維（3D）兩大類，其核心功能包括物體識別、尺寸測量、精確定位以及質量檢測等。其中，識別功能相對容易實現，而檢測功能則更具挑戰性。

二維（2D）技術主要用于獲取平面圖像，三維（3D）技術能夠提供更全面的物體信息，并在二維空間內對目標進行定位和識別。二維（2D）技術主要用于獲取平面圖像，然而，2D技術無法提供物體的三維信息，例如高度和體積，且對光照條件和物體運動較為敏感，容易受到干擾。相比之下，三維（3D）技術能夠提供更全面的物體信息，并在三維空間內實現目標的精確定位，從而支持更復雜的功能，如人臉識別、三維建模和復雜結構的檢測。盡管3D技術在數據處理和存儲方面仍面臨一些挑戰，但其在許多應用場景中展現出獨特的優勢，能夠滿足更高精度和更復雜任務的需求。

3D視覺發展趨勢較為明確。面對高度復雜、高度變化的環境，能夠認為3D視覺相比2D視覺可獲取空間坐標信息，幫助具身智能更好地執行各類復雜操作，在人形機器人中有望廣泛應用。3D成像技術具體分類來看，立體視覺方案使用雙攝像頭模擬人眼視差，中等距離適用，成本低但軟件復雜；ToF技術用紅外光測距，響應快、范圍廣，低光性能強；結構光編碼投影高精度，強光性能一般，且校準成本高；激光三角法超高精度但范圍小，適合工業檢測。目前結構光、ToF和雙目立體視覺銷量占比之和超90%。

“攝像頭+雷達”是人形機器人常見的視覺方案。激光雷達利用激光實現精確測距，在感知算法尚未成熟的早期階段的優勢更為凸顯。激光雷達在當前人形機器人的應用中僅次于攝像頭，宇樹科技、Agility、智元機器人等均采用“攝像頭+激光雷達”的方案。此外，毫米波雷達、超聲波雷達、紅外傳感器的配備可進一步完善了人形機器人的視覺感知，例如超聲波雷達有顯著的成本優勢，紅外傳感器彌補了攝像頭在暗光條件下的感知盲區。

當前主流人形機器人廠商的視覺感知技術主要分為兩大技術路線。

2D視覺：特斯拉在自動駕駛系統中開創性地構建了BEV視角下的Transformer神經網絡架構，配合Occupancy Network（占據網絡）算法，僅需配置2D攝像頭即可實現3D的環境感知。這種技術范式已被成功遷移到人形機器人領域，包括特斯拉Optimus和Figure01等產品，都采用"多攝像頭陣列+大模型算法"的解決方案來實現環境感知。

3D視覺：融合立體視覺、結構光、ToF以及激光三角法等多種3D視覺成像技術，通過配備RGB-D深度相機直接獲取距離信息。相比純2D視覺方案，這種方法減少了算法依賴，實現難度相對較小。目前，宇樹科技、優必選、Agility Robotics、智元機器人等廠商都選擇了這一技術路徑。

2、產業鏈：整體技術較為成熟，上游圖像傳感器仍主要以外資品牌為主

視覺傳感器產業鏈上游主要包括光源設備、鏡頭、工業相機、圖像采集卡等零部件，以及視覺軟件及算法；中游是設備制造和系統集成環節；下游則是各類終端應用市場，包括消費電子、半導體、汽車、機器人、工業檢測等。從成本構成的角度來看，硬件（如光源、鏡頭、相機等）成本占比較大，約45%，其次，軟件開發是產業鏈的重要環節，占機器視覺系統成本的35%左右。

圖像傳感器、處理器為上游主要部件，市場呈現"一超多強"的競爭態勢。圖像傳感器是攝像頭系統中將光信號轉換為電信號的核心元件，主要分為CCD(電荷耦合器件)和CMOS(互補金屬氧化物半導體)兩種類型，其中CMOS圖像傳感器(CIS)憑借低功耗、高集成度和低成本優勢，成為主流應用。索尼長期占據CIS市場龍頭地位，在車載CIS細分市場，據ICVTank數據顯示，2023年全球汽車CIS市場中安森美、豪威科技分別占據48%、28%，汽車場景在耐高溫、防碰撞等指標上與人形機器人領域更為相似，能夠認為或可一定程度上反映具身智能圖像傳感器市場競爭格局。

3、市場預測：中國機器視覺市場“冷熱不均”，人形機器人開啟百億新賽道

根據高工機器人產業研究院數據，2024年中國機器視覺市場規模181.47億元，同比下滑1.97%。其中，2D視覺市場規模約為153.32億元，同比下滑5.07%，3D視覺市場約為28.15億元，同比增長19.18%。高工機器人產業研究院預測，2025年中國機器視覺市場規模有望突破210億元，同比增速超14%。

中性測算下，2025年人形機器人視覺傳感器市場規模達到0.91億元，2030年可達45.18億元，2035年可達133.88億元，2025-2035年CAGR為64.7%。

行業市場規模預測

傳感器在人形機器人中價值量約22.4%。以特斯拉Optimus為例，預計一臺人形機器人需要4個六維力傳感器、14個一維力傳感器、14個力矩傳感器、10個觸覺傳感器、2個IMU傳感器、2個視覺傳感器，測算價值量合計約為8.96萬元，按照人形機器人40萬元/臺BOM成本測算價值占比約22.4%。

市場規模：根據前文分類別中性測算，預計2035年人形機器人傳感器市場規模達到約848億元，2025-2035年CAGR約46.6%。

相關公司

1、漢威科技：與多家人形機器人本體廠商展開合作

漢威科技兼具電子皮膚制造與產品經驗。在具身智能領域，漢威積累了豐富的傳感器產品儲備，例如：柔性觸覺傳感器、慣性測量單元、MEMS壓力應變片、氣味嗅覺傳感器（電子鼻）等，目前已構建起覆蓋“觸覺-平衡-力控-嗅覺”的多維產品矩陣，為機器人智能化發展提供了多種感知解決方案；目前，公司柔性電子皮膚產品與多家人形機器人本體廠商展開合作，同時已經向部分機器人廠家進行小批量供貨。2024年，公司憑借在柔性電子領域的技術優勢，參與起草并制定了國內首個柔性電子行業標準，進一步鞏固了行業領先地位。在醫養方面，公司積極開發新產品，豐富產品線，逐步開始量產。在智能醫療器械和智能可穿戴方面，公司布局的非接觸式睡眠監測產品、智能打鼾干預產品等已實現規模化生產，公司新研發的智能汗液檢測儀已經通過功能測試，能有效監測人體運動狀態。此外，為滿足日益增長的市場需求，蘇州能斯達正在積極推進新自動化產線的擴建工作，進一步提高公司生產效率，為公司未來業務拓展和市場份額提升提供強有力的產能保障。

2、福萊新材：電子皮膚二代產品延展至三維力，戰略合作兆威機電

第二代電子皮膚產品延展至三維力，戰略合作兆威機電。福萊新材前沿布局人形機器人電子皮膚，2025年6月福萊新材已經發布機器人靈巧手第二代產品，2025年7月福萊新材與兆威機電簽署戰略合作備忘錄。

第二代傳感器能夠實現“全曲面”覆蓋，在機器人靈巧手上可完整部署于指尖、指腹、手心、手背等關鍵區域，達成全域觸覺感知，極大擴展了機器人的有效感知范圍和環境適應性。

“三維力”矢量感知能力的實現。新品超越了第一代產品單一垂直力檢測的局限，能夠精準捕捉和解析多方向的作用力，包括垂直力和剪切力等，感知力的大小和方向信息。這項能力對于機器人實現精細、靈巧的操作至關重要，為其在復雜交互場景中提供了更豐富、更精確的觸覺數據基礎。

在材料方面，采用分子層面優化的復合傳感材料提升靈敏度和可靠性，并應用仿生表面硅膠模擬人類皮膚結構與微觀紋理，提升接觸穩定性和抓取成功率。在算法方面，運用深度學習觸覺識別與多模態感知數據融合技術，實現高維特征實時提取與異構信號的智能整合，大幅提升感知精度。

3、柯力傳感：力傳感器龍頭，布局“傳感器森林”

傳感器龍頭，構建工業物聯體系。公司深耕傳感器和工業物聯網領域，形成智能工業測控與計量、智慧物流設備、能源環境設備測量、機器人傳感器等四大版塊的業態布局。目前公司已涉足稱重、光電、水質、光纖測溫、光幕、氣體、位移、電量、溫濕度壓力、流量、3D視覺、激光測距、振動傳感器、機器人多維力傳感器等近二十種傳感器，并拓展在智慧物流、智能庫房、礦井物探、建筑機械物聯網、無人值守、冶金化工、新能源自動化裝備、食品自動化裝備生產線等不同工業物聯網應用場景，構建軟件開發平臺、大數據平臺、芯片解決方案平臺、產業大腦、產業園等產業平臺體系。截至2024年底，柯力集團打造的“傳感器森林”的戰略投資布局初見雛形。

六維力/力矩傳感器已給多個客戶送樣，部分客戶進入批量訂單階段。公司瞄準新趨勢、新產業、新客戶、新需求，“以市場為師”，圍繞六維力傳感器、機器人關節力/力矩傳感器、觸覺傳感器、多物理量傳感器方向全面推進“新四樣”傳感器發展。公司六維力/力矩傳感器已完成人形機器人手腕、腳腕，工業臂、協作臂末端的產品系列開發，掌握了結構解耦、算法解耦、高速采樣通訊等技術要點，并已給50多家國內人形機器人、協作機器人、工業機器人客戶送樣，部分客戶已進入批量訂單階段。

4、安培龍：橫向拓展力傳感器，產品&客戶開拓迅速

國產車規級傳感器領軍者。公司以熱敏電阻起家，深耕傳感器二十余年，縱橫向并舉拓展產品、客戶與下游應用領域，形成溫度、壓力、氧、力四大傳感器產品矩陣。

力傳感器聚焦高價值場景：公司基于MEMS硅基應變片+玻璃微熔工藝的EMB剎車力傳感器已進入國內頭部車企裝車試驗；公司用于機器人力傳感器包括單向力傳感器、力矩傳感器以及六維力傳感器，基于MEMS硅基半導體應變片+玻璃微熔工藝的單向力傳感器以及力矩傳感器已開發完成，已給多家機器人客戶進行送樣。基于MEMS硅基半導體應變片+玻璃微熔工藝六維力傳感器目前正在研發及客戶技術交流過程中，有望在工業自動化場景實現突破。

5、凌云股份：主業穩健增長，六維力傳感器項目助力海外市場拓展

公司主業穩健增長，海外市場拓展順利。凌云工業股份有限公司成立于1995年，聚焦汽車輕量化系統、低排放汽車管路系統和市政工程管道系統三大核心領域。

聯合科研機構成立六維力傳感器項目組。2023年，凌云股份聯合中國科學院合肥物質科學研究院和中兵智能創新研究院揭榜國家六維力傳感器技術，旨在突破高精度、低成本、智能化的六維力傳感器關鍵技術，推動其在人形機器人等領域的產業化應用。根據官方公眾號，中國科學院合肥物質院智能所于1991年研制出我國第一臺六維腕力傳感器，并已經實現深海、航空航天、人形機器人等多項任務的傳感器標定工作，在六維力傳感上具備技術領先性。根據公司公告，凌云股份在涿州已經開始建設年產約3千力傳感器產品的產線。

6、芯動聯科：MEMS慣性傳感器領域業內領先

芯動聯科主營業務是高性能硅基MEMS慣性傳感器的研發、測試與銷售。公司的主要產品是MEMS陀螺儀、MEMS加速度計、慣性測量單元、技術服務，目前已形成自主知識產權的高性能MEMS慣性傳感器產品體系并批量生產及應用，在MEMS慣性傳感器芯片設計、MEMS工藝方案開發、封裝與測試等主要環節形成了技術閉環，建立了完整的業務流程和供應鏈體系。

公司高性能MEMS陀螺儀核心性能指標已達到國際先進水平，產品實現了批量化應用。公司專注于從事產品的研發，獲得“國家專精特新‘小巨人’企業”、“高新技術企業”等榮譽稱號。

7、奧比中光：卡位3D視覺傳感器

國內3D視覺領軍者，具身智能有望打開增長新通道。公司是國內3D視覺領先企業，成立于2013年，總部位于深圳，2022年7月在科創板上市。公司主營業務是3D視覺感知產品的設計、研發、生產和銷售，擁有包括結構光、iToF、dToF、雙目、Lidar、工業三維測量在內的完整技術體系，具備極強的行業know-how，產品性能對標國際巨頭。公司致力于構建機器人與AI視覺產業中臺，打造機器人的“眼睛”，根據公司官網信息，公司機器人視覺業務在中國服務機器人市場占有率超過70%。

公司構建了“全棧式技術研發能力+全領域技術路線布局”的3D視覺感知技術體系，是市場上為數不多能夠提供全套自主知識產權3D視覺感知產品的企業。公司抓緊具身智能歷史性機遇，推出Femto系列iToF深度相機、Gemini335/336系列結構光深度相機以及MS600激光雷達等多款產品，支持各類型機器人在室內外復雜場景下執行視覺應用，為迎接具身智能市場需求的爆發做好充分準備。此外，三維掃描也是公司重點發展方向之一，公司攜手創想三維，2024年取得突破性進展，未來隨著市場的持續開拓，三維掃描有望成為公司重要的增長點。

8、奧普特：機器視覺應用技術領先者

領跑機器視覺領域，工業自動化+智能機器人雙軌發展。奧普特是機器視覺核心零部件龍頭，技術與產品生態涵蓋傳統機器視覺與具身智能領域，機器視覺核心部件貢獻近九成營收，毛利率超60%。公司持續加大研發投入，連續2年高于2億元，研發費用占比達20%以上，高于行業平均。2025年4月公司發布股權激勵，彰顯公司增長信心。公司于2025年6月18日正式提出工業自動化與智能機器人雙軌發展戰略，加速推動AI質檢落地及推出多款具身智能產品。

“視覺、運控”雙輪驅動，加速布局人形機器人。公司推出多款3D相機產品，收購運控企業東莞泰萊，以“視覺、運控”雙輪驅動布局人形機器人。公司人形視覺3D相機產品包括線激光、投影結構光、散斑結構光、TOF相機。東莞泰萊深耕精密傳動領域，將與公司業務深度協同，目前關節模組已送樣，未來將在與人形機器人相關的空心杯電機、無框力矩電機等領域加大投入。