電子發(fā)燒友網(wǎng)綜合報(bào)道 在人形機(jī)器人從實(shí)驗(yàn)室走向商業(yè)化的浪潮中，六維力傳感器如同賦予機(jī)器人類似人類觸覺(jué)的“神經(jīng)末梢”，成為其實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)交互、動(dòng)態(tài)平衡與安全協(xié)作的核心支撐。

六維力傳感器的價(jià)值

人形機(jī)器人雙足仿生的結(jié)構(gòu)，使其與環(huán)境的交互遠(yuǎn)比傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人復(fù)雜。無(wú)論是抓取一個(gè)易碎的雞蛋，還是在不平坦的地面上行走，都需要對(duì)力和力矩進(jìn)行實(shí)時(shí)、精確的感知與反饋。這正是力傳感器的核心價(jià)值所在。

六維力傳感器能夠同時(shí)測(cè)量空間中三個(gè)正交方向的力（Fx、Fy、Fz）和繞這三個(gè)軸的力矩（Mx、My、Mz），為機(jī)器人提供全維度的力學(xué)反饋。這種能力使其在以下場(chǎng)景中不可或缺：
- 靈巧操作：在裝配、打磨、拋光等任務(wù)中，機(jī)器人需根據(jù)接觸力實(shí)時(shí)調(diào)整姿態(tài)和力度，避免損壞工件或?qū)е虏僮魇　?br /> - 動(dòng)態(tài)平衡：通過(guò)安裝在腳踝的六維力傳感器感知地面反作用力，機(jī)器人可計(jì)算零力矩點(diǎn)（ZMP），實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定行走，甚至在崎嶇路面保持平衡。
- 安全協(xié)作：當(dāng)人類意外觸碰機(jī)器人時(shí)，六維力傳感器能迅速感知外力并觸發(fā)避讓機(jī)制，確保人機(jī)共融的安全性。

業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，一臺(tái)成熟的人形機(jī)器人至少需要4個(gè)六維力傳感器（雙手手腕、雙腳腳踝），特斯拉Optimus、小米人形機(jī)器人等機(jī)型均在手腕、足底等關(guān)鍵部位采用該方案，為人形機(jī)器人從簡(jiǎn)單動(dòng)作執(zhí)行向復(fù)雜任務(wù)處理升級(jí)提供了可能。再加上28個(gè)關(guān)節(jié)的力矩傳感器，其需求量巨大，單臺(tái)成本占比高達(dá)19%（僅六維力傳感器就占比11%），是除執(zhí)行器外價(jià)值最高的核心零部件之一。

六維力傳感器發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)前，六維力傳感器行業(yè)正處于技術(shù)指標(biāo)持續(xù)躍升與市場(chǎng)格局深度重構(gòu)的關(guān)鍵階段。在性能層面，精度、響應(yīng)速度與體積控制三大核心指標(biāo)實(shí)現(xiàn)突破性進(jìn)展——國(guó)產(chǎn)傳感器已普遍達(dá)到0.1%FS的綜合精度，部分高端產(chǎn)品通過(guò)航天級(jí)解耦算法，將軸間串?dāng)_抑制在0.8%以下，同時(shí)采樣率提升至30kHz，能夠捕捉毫秒級(jí)的力變化細(xì)節(jié)，滿足人形機(jī)器人動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)中的實(shí)時(shí)感知需求。

從市場(chǎng)現(xiàn)狀來(lái)看，美國(guó)、日本六維力傳感器行業(yè)起步較早，占據(jù)主要的高端市場(chǎng)——ATI、Epson等企業(yè)仍占據(jù)較大份額，國(guó)外企業(yè)合計(jì)占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的70%，其中美國(guó)ATI占據(jù)絕對(duì)龍頭地位，份額占比達(dá)22.4%。近年來(lái)國(guó)產(chǎn)品牌也開始發(fā)力，逐步縮小與國(guó)外品牌在測(cè)量精度、抗過(guò)載等方面的差距。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)六維力傳感器市場(chǎng)規(guī)模從2020年的1.81億元增長(zhǎng)至2023年的2.35億元，預(yù)計(jì)2025年將超過(guò)3億元。

目前，國(guó)產(chǎn)六維力傳感器在人形機(jī)器人領(lǐng)域進(jìn)展迅速。代表廠商藍(lán)點(diǎn)觸控，其在國(guó)內(nèi)人形機(jī)器人6D力傳感器市場(chǎng)占有率超過(guò)70%，2025年上半年關(guān)節(jié)力傳感器出貨7萬(wàn)套，已批量配套智元、小米、優(yōu)必選、眾擎等企業(yè)；柯力傳感的六維力傳感器精度達(dá)到±0.1%FS，已向特斯拉Optimus、華為、智元送樣，2025年產(chǎn)能為5萬(wàn)套，擴(kuò)產(chǎn)至20萬(wàn)套的產(chǎn)線正在建設(shè)中；宇立儀器是ABB、安川協(xié)作臂的6D傳感器核心供應(yīng)商，人形機(jī)器人版本將于2025年第二季度批量交付。

未來(lái)五年，六維力傳感器將沿著“性能極致化、成本平民化、功能智能化、應(yīng)用場(chǎng)景化”四大方向演進(jìn)，深度賦能人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。在技術(shù)升級(jí)層面，小型化與集成化將持續(xù)突破——MEMS工藝的成熟將使傳感器體積進(jìn)一步縮小至傳統(tǒng)產(chǎn)品的十分之一，可嵌入手指關(guān)節(jié)等緊湊空間。

同時(shí)，成本下探將成為規(guī)?；瘧?yīng)用的關(guān)鍵推手。隨著自動(dòng)化產(chǎn)線的普及與標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)化，國(guó)產(chǎn)傳感器價(jià)格有望從當(dāng)前的萬(wàn)元級(jí)降至千元級(jí)，預(yù)計(jì)2027年單機(jī)傳感器成本占比將從15%降至5%以下。