國產(chǎn)老兵盯上人形機(jī)器人這15%成本

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自2021年特斯拉聲勢(shì)浩大地宣布造人形機(jī)器人起，國內(nèi)大廠紛紛緊跟，一時(shí)間，自研國產(chǎn)商用人形機(jī)器人已成燎原之勢(shì)。

馬斯克透露“人形機(jī)器人或于2024年量產(chǎn)”的消息，更是讓機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈上的零部件企業(yè)躍躍欲試。

實(shí)際上，零部件企業(yè)的信心來自于兩方面：一方面，人形機(jī)器人賽道處于初期發(fā)展階段，還未形成產(chǎn)業(yè)化；另一方面，核心零部件在人形機(jī)器人成本中占比居高不下，以模擬關(guān)節(jié)及肢體末端觸感的力傳感器為例，其在人形機(jī)器人成本中占比約為15%。

在人形機(jī)器人核心零部件中，六維力傳感器是技術(shù)壁壘最高的產(chǎn)品之一，但從近些年的研發(fā)進(jìn)度來看，國產(chǎn)六維力傳感器廠商有望加速國產(chǎn)替代的進(jìn)程。

六維力傳感器有望進(jìn)入高速成長期

近年來，國家對(duì)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展高度重視，力覺傳感器作為機(jī)器人的“觸覺神經(jīng)”，其重要性逐漸上升到國家戰(zhàn)略發(fā)展層面，六維力傳感器更是憑借其高精度的優(yōu)勢(shì)，成為制造業(yè)重點(diǎn)研發(fā)的產(chǎn)品之一。

《中國制造2025》中提到，將重點(diǎn)開發(fā)關(guān)節(jié)位置、力矩、視覺、觸覺、光敏、高頻測(cè)量、激光位移等傳感器，滿足國內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用需求；《“十四五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中也提到，六維力傳感器作為新型傳感器被列入到機(jī)器人關(guān)鍵基礎(chǔ)提升行動(dòng)中。

從需求端來看，目前，六維力傳感器的市場(chǎng)基數(shù)依然偏小，但應(yīng)用領(lǐng)域在持續(xù)擴(kuò)大，包括汽車行業(yè)的碰撞測(cè)試、輪轂測(cè)試和零部件測(cè)試環(huán)節(jié)，以及航空航天、生物力學(xué)、醫(yī)療康復(fù)、科研實(shí)驗(yàn)、機(jī)器人與自動(dòng)化等領(lǐng)域。

從供應(yīng)端來看，市面上已有多家國產(chǎn)零部件廠商在攻克六維力傳感器領(lǐng)域，產(chǎn)品主要有應(yīng)變片式、光學(xué)式、壓電電容式等類型。據(jù)高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）調(diào)研，近兩年，中國市場(chǎng)六維力傳感器的銷量在持續(xù)增加。

GGII認(rèn)為，六維力傳感器有望進(jìn)入高速成長期，而在該細(xì)分領(lǐng)域脫穎而出的企業(yè)，必然要靠專注與堅(jiān)持。

3C 起家，堅(jiān)守十年

在力傳感器領(lǐng)域，鑫精誠傳感器是國內(nèi)最早關(guān)注并研發(fā)六維力傳感器的企業(yè)之一。

2009年，深圳市鑫精誠科技有限公司（下文稱“鑫精誠傳感器”）成立，其一直專注于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，聚焦微型壓力、稱重、多軸力、扭力等智能傳感器及控制儀表的創(chuàng)新研發(fā)和精益生產(chǎn)。

2010年，鑫精誠傳感器憑借著產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)及客戶口碑和引薦，成功獲得3C自動(dòng)化生產(chǎn)線訂單，到今天，僅僅在3C行業(yè)，鑫精誠六維力傳感器年銷量就已超2000只。

現(xiàn)在，鑫精誠傳感器在市場(chǎng)上的產(chǎn)品，涵蓋力傳感器全品類產(chǎn)品矩陣，其六維力傳感器經(jīng)過十余年的研發(fā)及技術(shù)積累、4次產(chǎn)品迭代后，產(chǎn)品技術(shù)及精度處于行業(yè)領(lǐng)先水平。

隨著力傳感器的應(yīng)用場(chǎng)景越來越廣，鑫精誠傳感器的業(yè)務(wù)也從3C行業(yè)逐步擴(kuò)大到汽車行業(yè)的組裝、焊接、測(cè)試環(huán)節(jié)，醫(yī)療行業(yè)的各種設(shè)備，工業(yè)領(lǐng)域的機(jī)械設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人、工具設(shè)備，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的農(nóng)用機(jī)械設(shè)備和航空航天的測(cè)試等領(lǐng)域中。

2022年，鑫精誠傳感器訂單近2億元，國外的ABB、發(fā)那科，國內(nèi)的大族、越疆等機(jī)器人本體企業(yè)均與鑫精誠達(dá)成深度合作。

在機(jī)器人高端零部件仍處于“卡脖子”的時(shí)代，鑫精誠傳感器的壯大究竟靠什么？

產(chǎn)品種類齊全，最小直徑僅9.5mm

對(duì)于制造企業(yè)的良性循環(huán)，產(chǎn)品質(zhì)量、交期和成本是具有決定性作用的三點(diǎn)因素。

根據(jù)高工機(jī)器人調(diào)研，優(yōu)秀的研發(fā)能力、齊全的產(chǎn)品規(guī)格種類、強(qiáng)大的批量生產(chǎn)能力和高性價(jià)比恰恰是鑫精誠傳感器訂單量破億的核心優(yōu)勢(shì)，在這些方面，鑫精誠傳感器處于業(yè)內(nèi)第一梯隊(duì)。

（圖片來源：鑫精誠）

在研發(fā)實(shí)力方面，鑫精誠傳感器研發(fā)團(tuán)隊(duì)有30余位經(jīng)驗(yàn)豐富的專家，可以根據(jù)客戶的要求定制產(chǎn)品，做到極致性價(jià)比，即在能滿足客戶需求的前提下，把成本做到最低。

值得一提的是，鑫精誠傳感器共有60余項(xiàng)專利，其中六維力傳感器的發(fā)明專利5個(gè)，實(shí)用新型專利9個(gè)，專利數(shù)量在國內(nèi)同領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。

從產(chǎn)品種類規(guī)格來看，鑫精誠傳感器擁有多維力傳感器、扭矩傳感器、壓力傳感器、拉壓力傳感器、位移傳感器、控制儀表等，今年還研發(fā)并上市了張力傳感器。

其中，最具核心競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品是六維力傳感器和扭矩傳感器。

其六維力傳感器產(chǎn)品直徑跨度從9.5mm到300mm，力量程跨度從5N到50KN，力矩量程跨度從0.1N.m到1000N.m，可覆蓋大部分應(yīng)用領(lǐng)域；該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)包括中空式，法蘭式，IP68深水、微型式、自帶緊固螺釘式等，幾乎覆蓋了常規(guī)六維力傳感器的所有結(jié)構(gòu)。

而扭矩傳感器擁有鋼度大，受徑向力影響小、抗過載能力強(qiáng)，經(jīng)過高低溫補(bǔ)償、溫度特性好，輸出正反扭矩信號(hào)，響應(yīng)速度快等優(yōu)勢(shì)。

（圖片來源：鑫精誠）

從交期來看，鑫精誠六維力傳感器獨(dú)特的存結(jié)構(gòu)解耦技術(shù)，可以極大節(jié)省標(biāo)定和制造時(shí)間和成本，滿足高校、實(shí)驗(yàn)室、工廠等客戶定制的各種場(chǎng)景并快速交付。據(jù)鑫精誠傳感器董事長吳浩介紹，目前，鑫精誠傳感器的最大量產(chǎn)能力可達(dá)1000只/天。

從成本來看，海外老牌廠商生產(chǎn)的六維力傳感器售價(jià)在幾萬元一只，而鑫精誠六維力傳感器在滿足客戶交付需求的基礎(chǔ)上，可低至2000元一只。

吳浩一直懷揣著一顆愛國心，“我的目標(biāo)是讓中國各行各業(yè)都用得起高品質(zhì)、高性價(jià)比的力傳感器，再也不用受技術(shù)上‘卡脖子’的困擾”，這也是吳浩決心進(jìn)入人形機(jī)器人領(lǐng)域的初心。

想量產(chǎn)，國產(chǎn)滲透率要達(dá)到60%以上

實(shí)際上，國產(chǎn)六維力傳感器產(chǎn)品質(zhì)量跟國外頂尖產(chǎn)品相比，仍存在差距，而彌補(bǔ)差距需要大量經(jīng)驗(yàn)累積。

因此，鑫精誠傳感器瞄準(zhǔn)人形機(jī)器人領(lǐng)域，是一次順勢(shì)而為的入局。

根據(jù)特斯拉“擎天柱”的數(shù)據(jù)，一臺(tái)人形機(jī)器人需要約40個(gè)力傳感器，其中下肢關(guān)節(jié)要求力傳感器承重能力和受沖擊能力更大，量程在400Nm左右；手腕、手腕指尖部分要求高靈敏度，因此上肢關(guān)節(jié)的力傳感器量程在220Nm左右。

從人形機(jī)器人的需求角度分析，鑫精誠關(guān)節(jié)扭力傳感器適用于人形機(jī)器人的關(guān)節(jié)部分，而鑫精誠直徑為9.5mm的六維力傳感器更適合安裝在人形機(jī)器人的指尖部分。

從機(jī)器人落地領(lǐng)域來看，吳浩分析，力傳感器的發(fā)展將呈現(xiàn)出高靈敏度、高精度、高剛性的特征，此外，特種應(yīng)用要求力傳感器在高溫、高壓、高頻的條件下工作，同時(shí)具備防水、防潮的功能，因此價(jià)格會(huì)比普通傳感器更高。

吳浩預(yù)測(cè)，國產(chǎn)傳感器滲透率至少要達(dá)到60%以上，才能使人形機(jī)器人的成本滿足全面量產(chǎn)的條件。

故而，鑫精誠傳感器早有進(jìn)軍人形機(jī)器人賽道的計(jì)劃，一方面是為了提升國產(chǎn)核心零部件質(zhì)量，另一方面是想助力國產(chǎn)人形機(jī)器人降低成本，為機(jī)器人早日量產(chǎn)出一份力。

吳浩強(qiáng)調(diào)，“進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域?qū)a(chǎn)廠商十分重要，只有在了解客戶需求的情況下，才能更明確產(chǎn)品發(fā)研發(fā)方向”。

實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品樣本間內(nèi)，幾百個(gè)落灰的報(bào)廢傳感器無聲的訴說著鑫精誠傳感器的專注與努力，力傳感器研發(fā)并非一朝一夕，技術(shù)迭代、工藝改進(jìn)、精益化管理和性能測(cè)試都需要大量時(shí)間及資本投入。

只要積極擁抱變化、面對(duì)挑戰(zhàn)，機(jī)器人核心零部件廠商一定能在競(jìng)爭(zhēng)中磨練的愈發(fā)強(qiáng)大，“鑫精誠傳感器愿意做風(fēng)浪中的掌舵者”，吳浩如是說。

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審核編輯 黃宇