感知破局，智賦人形：人形機器人傳感器全景深度解析

全球機器人產業向智能化、規模化加速演進，傳感器作為“感知-決策-執行”閉環的核心底層硬件，以技術通用性、功能確定性凸顯增量價值，憑借高壁壘持續獲得市場溢價。據FactMR預測，2026-2036年全球機器人傳感器市場CAGR達10.9%，從28億美元增長至79億美元。

目前行業已形成感知層、執行層、輔助層協同格局：3D視覺成感知層標配，2028年中國機器視覺市場將超385億元；六維力傳感器支撐執行層靈巧操作，2030年全球人形機器人領域力傳感器市場將達328.06億元；IMU等輔助傳感器逐步場景化滲透。當前產業處于技術突破與市場放量窗口期，本報告聚焦產業核心邏輯，為相關參與者提供洞察。

一、傳感器：機器人的核心能力基座

1.1 機器人任務閉環：感知 - 決策 - 執行

機器人完成復雜任務遵循 “感知 — 決策 — 執行” 的核心閉環：感知模塊采集環境與自身狀態信息，決策模塊基于數據完成任務理解、狀態估計與動作規劃，執行模塊將指令轉化為物理動作，并通過傳感器實時反饋持續優化系統行為，這是機器人在非結構化環境中穩定運行的核心基礎。

感知環節中，傳感器將物理信號轉化為算法可處理的數據：視覺傳感器負責環境感知與空間理解，IMU、關節編碼器等本體傳感器提供高頻姿態與運動狀態信息。由于單一傳感器在復雜動態環境中穩定性不足，多模態傳感器融合已成為行業主流方案。

決策環節依賴感知層輸入數據完成狀態推理與動作規劃，不僅需要視覺信息支撐目標識別與路徑規劃，還需結合慣性、力覺數據，實時評估動態平衡、接觸狀態與潛在風險，生成符合安全穩定要求的控制指令。

執行環節是機器人與物理世界交互的關鍵，面對平衡控制、復雜步態、精細操作等高動態任務，開環控制或單一感知信息已無法滿足要求。力 / 力矩、觸覺傳感器與 IMU 等提供持續的接觸狀態、受力變化與姿態反饋，構成高頻閉環控制基礎，支撐機器人在不確定環境中實現自主精細操作。

1.2 模型能力是當前具身智能發展的核心瓶頸

在機器人 “感知 — 決策 — 執行” 閉環中，綜合能力呈螺旋式上升，模型作為機器人的 “大腦”，是決定系統能力上限的核心變量。模型的演進路徑直接定義了底層數據需求，進而決定傳感器選型與配置：模型向精細化操作演進時，力 / 觸覺傳感器成為剛需；側重空間導航時，視覺與激光雷達數據為核心。這種 “模型定義需求，傳感器匹配模型” 的邏輯，構成了產業技術發展的基本生態：傳感器精度與采樣頻率的提升可優化模型推理效果，而執行器性能增強（如高動態響應、高精度操作），也反向對傳感器實時反饋能力提出更高要求。

從產業成熟度看，具身智能領域存在明顯 “木桶效應”：傳感器受益于汽車智能化產業鏈積淀，執行器依托工業機器人領域制造基礎，二者均已進入相對成熟的放量期；相比之下，模型能力是制約機器人向通用化邁進的核心短板。盡管早期模型在復雜環境下的泛化準確度仍待提升，但隨著多模態大模型與具身數據深度融合，模型正加速從 “感知智能” 向 “認知智能” 進化。未來，隨著模型短板補齊，機器人產業將迎來算法驅動的加速發展期。

1.3 從看見到感知，視 / 力覺傳感器構建立體感知

從能力維度看，機器人是運行在三維物理世界的復雜系統，對傳感器的依賴程度遠高于以二維運動為主的自動駕駛系統：自動駕駛僅需控制車輛在二維平面移動避障，而機器人不僅要在三維空間運動，還需與物體真實交互，完成抓取、操作、裝配等復雜任務，這要求機器人感知層同時具備 “看見世界” 與 “感知世界” 的雙重能力。

視覺傳感器作為機器人之 “眼”，是 “看見世界” 的基礎，通過多目視覺、深度感知等技術，可識別環境結構、目標位置，為路徑規劃與動作生成提供基礎信息。但僅靠視覺無法覆蓋物理交互的不確定性，尤其在抓取操作中難以精準控制力，因此力 / 力矩與觸覺傳感器成為感知到執行環節的核心補充。

力覺與觸覺傳感器讓機器人直接感知接觸狀態、受力變化與物體屬性，實現對物理世界的 “內在感知”，支撐柔順控制、精細操作與安全交互。視覺、力覺與觸覺共同構成機器人從 “看見” 到 “感知” 的能力基座，其配置水平直接決定機器人從 “能看、能走” 向 “能抓、能用、能協作” 的能力上限，是機器人傳感器中最核心的品類。

1.4 機器人技術路線未收斂，傳感器具備高確定性增量

當前機器人產業在本體形態、感知方案、控制架構等方面仍處于多路線并行探索階段，技術路徑尚未收斂。但與本體結構、算法范式的明顯分化不同，傳感器作為感知與控制的基礎單元，在各類機器人形態中均具備高度共通的工程需求。

無論采用何種本體結構或控制架構，機器人穩定運行都依賴對環境、自身及物理交互狀態的持續感知，這讓傳感器（尤其是視覺 / 力覺傳感器）具備強跨平臺、跨場景通用性，成為不同機器人形態中復用度極高的底層硬件模塊。

當前人形機器人成本結構中，高 ASP、核心成本占比的傳感器集中在力覺感知與靈巧操作環節：六維力傳感器是柔順控制與精密裝配的關鍵，需實時解算三維力與力矩，技術門檻高、成本高；關節編碼器是運動閉環控制的核心反饋元件，因機器人全身高自由度需求用量大。整體來看，機器人硬件成本高地集中在模擬人類精細觸覺與本體感覺、尚未實現規模化降本的高端力學與位置傳感器。

隨著機器人從實驗驗證走向規模化應用，對穩定性、安全性的要求持續提升，傳感器在整機中的配置重要性與價值占比將同步提升。傳感器是少數不依賴單一路線勝出的硬件環節，在多類機器人形態與場景中均具備長期、確定性增長基礎。據 FactMR 預測，2026 年全球機器人傳感器市場規模約 28 億美元，2036 年將增長至 79 億美元，2026-2036 年復合年增長率約 10.9%。

二、感知層：視覺筑牢能力底座，多技術路線并行發展

2.1 視覺感知：機器人核心信息輸入通道

人類依賴視覺獲取絕大部分外界信息，而機器人要在非結構化場景復刻人機感知與交互能力，視覺傳感器便成為首要信息入口。當前視覺技術按成像維度，分為 2D 與 3D 兩大類別。伴隨技術迭代，2D 視覺像素級別大幅升級，畫質與色彩還原度持續優化；但傳統 RGB 相機僅能捕捉紋理信息，無法輸出測距、空間尺寸、姿態方位等關鍵數據，難以支撐精準識別與動態追蹤。

相較之下，3D 視覺信息維度更廣、精度更高、適配場景更復雜。其成像方式分為光學與非光學兩類，行業主流以光學方案為主，涵蓋 ToF（dToF/iToF）、雙目視覺、結構光，以及車載領域常用的激光雷達。

目前市場主流 3D 視覺產品，主要包括激光雷達與深度相機。隨著人形機器人復雜環境交互需求提升，3D 視覺已成為核心感知配置，可通過數據采集、三維建模還原物體輪廓與距離，為機器人動作執行、精準交互提供核心依據。

2.2 本體廠商視覺方案選型邏輯

現階段頭部機器人企業的視覺選型已形成明顯分化：一類主打純視覺路線，依托多目 RGB 攝像頭，搭配 BEV、Transformer、OCC 等算法強化空間建模與場景理解，代表企業如特斯拉、傅利葉智能，優勢在于硬件精簡，依靠算法補齊感知能力；另一類采用視覺 + 深度 / 激光雷達融合方案，通過 RGB-D 深度相機、ToF、3D 激光雷達，強化復雜場景幾何感知精度。此外，面向消費級、教育類輕量化產品，多采用超廣角雙目或簡化深度方案，平衡成本與基礎功能。

整體來看，視覺技術迭代聚焦三大方向：一是純視覺向算法增強升級，憑借多目協同、時序建模提升空間感知能力；二是深度傳感與視覺持續融合，受機器人機身尺寸、功耗、成本限制，雙目、iToF 適配近中遠日常場景，激光雷達保留復雜高危場景優勢，多類技術長期共存；三是視覺功能從通用環境感知，轉向任務定向感知，精準聚焦交互目標、操作區域與行為反饋。

2.3 視覺傳感器主流廠商格局

全球機器人視覺賽道呈現 “外企領跑底層、國產加速突圍” 的競爭態勢。海外巨頭深耕圖像傳感器多年，在全局快門、HDR、iToF 核心芯片與模組領域具備技術壁壘，依托成熟供應鏈與標準化 SDK，主打高可靠性、低功耗的通用視覺產品。

國內廠商聚焦 3D 視覺與人形機器人定制化需求，打造從硬件傳感器到算法軟件的全棧解決方案，突出小型化、高精度、易集成優勢，深度布局工業及服務機器人領域。依托國內制造業自動化轉型紅利，本土企業市場份額持續攀升，海康機器人、奧比中光、梅卡曼德等，已成為國產視覺賽道核心力量。

2.4 視覺傳感器市場空間預判

應用場景擴容帶動機器視覺行業高速增長，進一步打開傳感器增量空間。據 GGII 數據，2025 年中國機器視覺市場規模有望突破 210 億元，增速超 14%；2028 年將突破 385 億元，2024-2028 年復合增速約 20%。其中 3D 視覺成長性突出，同期市場規模有望達 70 億元，復合增長率高達 25.73%。

全球維度來看，Grandview Research 測算，2025 年全球機器視覺市場規模為 226 億美元，2030 年將增至 417 億美元，2025-2030 年年均復合增速維持 13%，行業長期增長確定性充足。

三、執行層：力 / 觸覺傳感器支撐靈巧操作

3.1 執行層：感知方案尚未收斂

當前人形機器人執行層感知方案尚未收斂，主流力控技術分為兩類：一是電流環控制，通過電機電流反推力矩，成本更低；二是外置力傳感器方案，力控精度更高，但成本與系統復雜度偏高，廠商的路徑選擇將直接決定上游電機、減速器供應商的產品價值量。

六維力傳感器作為手腕、腳踝的功能增強部件，高成本與技術壁壘仍是規模化落地的核心瓶頸，當前整機廠商在配置數量、安裝位置上仍存分歧，大規模應用需等待成本下探與頭部廠商的定點信號；觸覺傳感器仍處于學術成果向產業化落地的過渡階段，多技術路線并行，靈敏度、耐久性與成本仍有優化空間。

3.2 六維力傳感器：機器人動態感知核心組件

力傳感器按感知維度可分為一維、三維、六維，測量維度越高，技術難度與產品檔次越高。結合人形機器人工作原理，我們判斷其手腕、腳踝需配置六維力矩傳感器，其余關節可適配關節扭矩傳感器。

• 末端執行機構（手、腳）：這類環節力臂大且隨機變化，對力的處理精度要求高，無法通過一維、三維力滿足需求，因此需六維力矩傳感器支撐。

• 其余關節：特斯拉 Optimus 的旋轉執行機構類似協作機器人關節，線性執行機構依托滾珠絲杠實現直線運動，力感知需求相對簡單，預計其余關節僅需單軸力矩傳感器。

當前六維力傳感器主要配置于手腕、腳腕，支撐靈巧手精細操作，助力機器人在非平整、障礙路面實現平穩行走、跑跳，同時保障人機安全交互；未來有望進一步下沉至靈巧手指尖，強化末端精細操作能力。

技術路線上，六維力傳感器主要分為電容式、壓電式、光電式、應變片式四類，當前產業化主流為應變片式方案。其中，電容式、電感式受結構與原理限制，多維力檢測存在局限；壓電式動態測量性能優異，但靜態性能不足，難以適配多場景需求；電阻應變式可同時實現靜、動態載荷的高精度測量，適配性更廣，因此在科研與產業領域均占據主導地位。

性能需求上，相較于工業機器人，人形機器人對傳感器的動態性能、集成度要求更高。工業場景更側重靜態測量精度與大負載能力，而人形機器人需在高精度基礎上，兼顧更高的動態響應、抗過載能力與輕量化水平，同時要求良好的溫度穩定性與低串擾，支撐精細化操作與復雜環境穩定運行。目前人形機器人整機方案尚未統一，不同廠商技術路線與硬件架構差異仍較明顯。

成本端，據 GGII 數據，國內六維力傳感器的成本結構中，材料成本占比 35%（彈性體金屬 21%、應變片 10%、封裝材料 4%），加工成本占 30%（含 CNC 加工、熱處理、表面處理等），標定測試成本占 20%，研發成本占 15%，各環節均存在較大降本空間。

3.3 六維力傳感器主要廠商梳理

當前海內外企業已實現六維力傳感器的研發落地，在人形、協作機器人領域逐步完成產業化。國際廠商如美國 ATI、德國雄克（SCHUNK）、加拿大 Robotiq、丹麥 OnRobot 等，憑借成熟技術與全產品線布局，在精密夾具、力傳感器、末端執行器等領域占據領先地位；國內藍點觸控、柯力傳感、安培龍等企業快速崛起，聚焦六維力、關節扭矩等高精度傳感器，部分技術已達國際先進水平，批量應用于高端機器人場景，產業化勢頭強勁。

據恒策數據預測，2024 年全球六維力矩傳感器銷量近 6 萬套，中國銷量約 1.7 萬套，同比增長超 40%；到 2030 年，全球銷量將達 82 萬套，中國銷量增至 30 萬套，2025-2030 年復合銷售增速達 60%。

國內市場中，外資品牌仍存先發優勢，但藍點觸控、柯力傳感等本土企業通過技術迭代，憑借性價比與服務效率加速追趕，市場份額持續提升。據 GGII 統計，國內六維力傳感器市場集中度較高，2025 年前三季度藍點觸控市占率達 72.6%，頭部效應顯著。

3.4 六維力傳感器市場空間預測

據 GGII 數據，2025 年中國六維力傳感器在人形機器人領域出貨量預計達 1.23 萬臺，同比增長 510%，對應市場規模約 2.46 億元，同比增長 388%。當前人形機器人以 2B 場景為主，多應用于數采中心、工廠實訓及商用導覽、巡檢等，暫未涉及高要求精細操作，對六維力傳感器的需求剛性不足。隨著工業場景應用成熟疊加傳感器價格下探，其滲透率有望持續提升，預計 2030 年中國人形機器人領域六維傳感器出貨量將超 46 萬臺，市場規模突破 18 億元。

2030 年后，2C 端人形機器人有望加速落地，家庭場景任務更復雜，對安全交互的要求更高，六維力傳感器的配置需求將更具剛性，2C 端放量將進一步帶動行業高速增長。

GGII 預測，2030 年全球人形機器人領域力傳感器市場規模將達 328.06 億元，其中六維力傳感器細分市場規模將達 138.40 億元。

3.5 觸覺傳感器：精細操作最后一公里

在機器人感知體系中，觸覺傳感器承擔 “末端接觸層級” 的感知功能，核心解決抓取穩定性、接觸狀態判斷與精細操作控制等痛點。隨著人形機器人、靈巧手對操作能力的要求持續提升，觸覺感知已從早期輔助配置，升級為高端機器人系統的核心感知模塊。

技術路徑上，當前主流觸覺傳感器分為三類：

• 柔性陣列式：基于電阻 / 電容變化實現壓力感知，結構簡單、成本可控，可實現基礎接觸檢測，已在部分靈巧手產品落地；

• 磁 / 霍爾陣列式：通過檢測受力后磁體的微小位移獲取多維力信息，工程穩定性優異，被視為具備量產潛力的指尖觸覺方案；

• 光學視觸覺（VTBS/VBTS）：作為下一代核心形態，通過在指尖集成微型相機與彈性介質，以光學成像重建接觸形變、剪切力等信息，空間分辨率高、數據維度豐富，與學習算法適配性強，近年來在高端靈巧手、研究型機器人領域關注度快速提升。

3.6 觸覺傳感器主要廠商梳理

觸覺傳感器技術壁壘較高，當前市場仍由海外廠商主導。海外核心供應商包括 Novasentis、Tekscan、Japan Display、Baumer、Fraba 等，憑借先發積累，技術水平領先；國內帕西尼感知、漢威科技、能斯達（漢威科技子公司）、他山科技、千覺機器人等企業正加速布局。

據 Precedence Research 數據，2024 年亞太地區已成為全球柔性傳感器市場的核心增長極，占據 42% 的全球份額。中、日、韓技術迭代為本土廠商創造長期機遇，疊加消費電子、汽車、醫療領域的應用擴容，以及區域中小電子企業的快速增長，共同推動亞太柔性傳感器市場高速發展。

國內企業中，能斯達、帕西尼傳感等正加速柔性傳感器產能布局，作為核心 “卡脖子” 技術，柔性觸覺傳感的國產化率持續提升，觀研天下數據顯示，2027 年中國柔性觸覺傳感器國產化率將達 41%。

海外廠商憑借技術深度占據高端市場，聚焦基礎創新與高端場景：Tekscan 主打超薄柔性壓力傳感器，GelSight 開創觸覺成像技術，Syntouch 在仿生觸覺領域領先，Pressure Profile Systems 聚焦醫療與機器人觸感映射，Fraba 專攻工業安全監測，產品多為視觸覺、觸覺致動器等高精尖部件。

國內新銳廠商通過技術引進消化再創新，推出柔性壓力、多模態觸覺等多元化產品，加速滲透機器人、汽車電子等領域。奧迪威、蘇州能斯達等企業已實現多領域覆蓋，產品涵蓋柔性壓力 / 壓電傳感器、多模態觸覺傳感器等，呈現 “廣覆蓋、快滲透” 的發展特征。

3.7 觸覺傳感器市場空間預測

隨著機器人靈巧操作能力持續升級，觸覺傳感器的戰略價值持續凸顯。行業對操作精度與人機交互安全的要求不斷抬升，推動觸覺感知技術加速滲透至多個高增長賽道。據 VMR 測算，全球觸覺傳感器市場將保持穩步擴容，預計 2032 年規模可達 355.9 億美元，2026—2032 年 CAGR 為 11.10%；同期全球電子皮膚市場前景廣闊，2030 年規模有望達到 253 億美元。

四、輔助傳感器：聚焦細分場景，拓展應用邊界

4.1 IMU：強化姿態感知，筑牢動態平衡

IMU 慣性測量單元由陀螺儀與加速度計組成，是當前人形機器人成熟度最高、應用最普及的輔助傳感器，可實時捕捉姿態變化、角速度與線加速度數據，為整機提供高頻姿態反饋，支撐行走、轉向、爬坡及外力擾動下的身體平衡與步態穩定。

工程應用中，IMU 常與關節編碼器、足端力傳感數據融合，配合卡爾曼濾波等算法優化姿態觀測；相較單一關節反饋，其抗干擾、高動態響應優勢突出，是實現類人穩定行走的關鍵配套模塊。

4.2 語音交互傳感器：優化體驗，非核心剛需

以麥克風陣列為核心的語音交互傳感器，主要承載語音喚醒、指令識別與自然對話功能，是提升服務場景人機交互體驗的重要補充。依托遠場拾音、降噪定向收音能力，可強化復雜環境下的交互穩定性。

從產業定位來看，語音交互屬于體驗增強型配置，并非全場景剛需：工業、物流等硬核作業場景需求偏弱，服務接待、商用展示、公共服務場景附加值更高，不決定機器人底層運動與操作能力上限。

4.3 特種作業傳感器：定向賦能，打開場景增量

溫度、氣體、紅外等特種傳感器，主打應急救援、智能巡檢、安防值守、低照度作業等特殊場景，具備強任務導向屬性。溫度與氣體傳感可識別高溫、有毒、易燃易爆風險，紅外傳感補足夜間與弱光環境感知能力，核心作用是拓寬機器人可作業邊界，而非提升通用操作性能。

現階段特種傳感器仍以定制項目、小批量落地為主，集成難度與整機成本偏高，產業化節奏顯著慢于視覺、力覺等核心傳感器。中長期伴隨應用場景下沉，有望在細分賽道逐步滲透放量。

? 如欲獲取完整版PDF文件，可以關注鈦祺汽車官網—>智庫，也可以添加鈦祺小助理微信，回復“報告名稱：人形機器人傳感器深度報告：感知無界，智領未來：機器人傳感器加速智能進化 ”。

點擊下方，查看近期熱門行業研究報告