根據(jù)測力的維數(shù),力/力矩傳感器可分為一維力傳感 器、三維力傳感器和六維力傳感器。其中,六維力傳感器能 夠同時測量出三維空間坐標(biāo)系內(nèi)的三個力和三個力矩,具備 更高的測量精度,是目前維度最高、力覺信息反饋最為全面 的力覺傳感器,被廣泛應(yīng)用于機器人、汽車、人形機器人及 航空航天等行業(yè),如打磨拋光、柔性裝配、柔性焊接、接觸 式涂膠等高感知力控場景。
根據(jù)其工作原理,六維力傳感器可分為應(yīng)變片式、壓電 式、電容式、光學(xué)式等類型。其中,應(yīng)變片式六維力傳感器 技術(shù)更為成熟,具備成本低、精度高、測量范圍更廣、剛性 好、頻響特性好等優(yōu)勢,是目前主流的六維力傳感器類型, 代表廠商有ATI、SCHUNK、坤維科技、藍點觸控、宇立儀 器、海伯森等。
1 中國六維力傳感器整體市場規(guī)模變化
早在2008年,便有六維力/力矩傳感器相關(guān)產(chǎn)品問世。 但由于六維力傳感器的技術(shù)難度大,調(diào)試時間長,價格較為 昂貴,且力控算法以及基于力控場景工藝算法等技術(shù)存在堵 點,導(dǎo)致下游客戶的需求落地面臨困難,整體市場規(guī)模雖一 直處于穩(wěn)步增長狀態(tài),但始終未能形成規(guī)?;鲐洝?br>進入2020-2023年,六維力傳感器的應(yīng)用場景較少,主 要應(yīng)用仍集中于柔性化生產(chǎn)場景,價格昂貴,出貨量不到萬 臺,市場延續(xù)穩(wěn)定增長態(tài)勢,但尚未迎來爆發(fā)拐點。
2024年被業(yè)內(nèi)視為機器人力控應(yīng)用元年。隨著協(xié)作機 器人對高精度力控需求快速釋放,帶動六維力傳感器出貨量 顯著增加。同時,人形機器人的熱度持續(xù)升溫,吸引更多廠 商加快布局,六維力傳感器迎來快速增長。根據(jù)MIR 睿工業(yè) 《2025年中國六維力傳感器市場報告》數(shù)據(jù)統(tǒng)計,2024年 中國六維力傳感器整體市場出貨量已突破1.4萬臺,同比增長 超過50%(見圖2),市場迎來加速放量的關(guān)鍵節(jié)點。
隨著人形機器人逐漸實現(xiàn)規(guī)?;涞?、AI產(chǎn)業(yè)推動更多柔 性化裝配需求,多重因素推動下市場對六維力傳感器的需求將加速增長。預(yù)計自2027年起,中國六維力傳感器市場將迎來實 質(zhì)性放量階段,到2030年整體市場出貨量將超過百萬臺。
2 協(xié)作與人形機器人雙驅(qū)動,打開六維力傳 感器增量空間
六維力傳感器作為關(guān)鍵的感知類元器件應(yīng)用廣泛,在多 個領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的應(yīng)用,且下游行業(yè)較為集中。在2024 年六維力傳感器下游應(yīng)用中,機器人仍為最大的應(yīng)用領(lǐng)域, 例如:高精度拋光打磨、銑削、焊接及高精密裝配等場景普 通多關(guān)節(jié)機器人,以及對傳感性能要求更高的協(xié)作機器人柔 性裝配場景,兩者合計占比超過70%(見圖3)。
尤其是在協(xié)作機器人領(lǐng)域,隨著高柔性的產(chǎn)線增多,對 精細力控的需求顯著提升,帶動六維力傳感器在協(xié)作機器人 上的應(yīng)用大幅增長。2024年,協(xié)作機器人成為六維力傳感器 出貨量最多的細分行業(yè),占比超過45%。
相比之下,普通多關(guān)節(jié)機器人在2024年增長較為穩(wěn) 定,主要用于焊接、打磨等場景。然而,由于該類型場景中 工藝定制多,產(chǎn)品開發(fā)成本大且難批量復(fù)制應(yīng)用,均價高, 應(yīng)用拓展仍存在一定瓶頸。
2024年也被視為人形機器人產(chǎn)業(yè)的元年。盡管當(dāng)前人 形機器人中六維力傳感器方案多處于研發(fā)測試階段,尚未大 規(guī)模部署,但隨著人形機器人量產(chǎn)以及批量應(yīng)用,核心零部 件企業(yè)也隨之迎來巨大的發(fā)展機遇,六維力傳感器出貨將大 幅度提升,成為未來最大的增長動力來源。
而在汽車行業(yè)中,六維力傳感器應(yīng)用較為成熟,已形 成穩(wěn)定的需求結(jié)構(gòu)。因缺乏新的應(yīng)用場景,整體增量相對有 限。相較之下,在軍工、航空航天、醫(yī)療等高端應(yīng)用場景 中,增量則較為穩(wěn)定。
目前,國產(chǎn)六維力傳感器領(lǐng)先企業(yè)正逐步突破技術(shù)壁 壘,在協(xié)作機器人和人形機器人市場占據(jù)主導(dǎo)地位,并且不 斷擴展至汽車、醫(yī)療等傳統(tǒng)外資主導(dǎo)的應(yīng)用領(lǐng)域,正逐漸改 變行業(yè)競爭格局。
3 國產(chǎn)替代加速,未來有望占據(jù)主導(dǎo)地位
六維力測量的需求最早來自航空航天器研究領(lǐng)域,隨著 敏感元器件技術(shù)的發(fā)展,六維力傳感器也應(yīng)運而生,后來被 逐步應(yīng)用到汽車測試、生物力學(xué)和機器人等眾多科技領(lǐng)域。
如大多數(shù)高精尖領(lǐng)域的發(fā)展一樣,過去的很長一段時間 里,六維力傳感器長期被歐美日韓等外資品牌壟斷,如ATI、 SCHUNK、AMTI、ROBOTOUS等企業(yè)占據(jù)了大部分市場, 對比起來,中國六維力傳感器領(lǐng)域則起步較晚。然而,在國 家政策支持及數(shù)年技術(shù)追趕下,2024年中國六維力傳感器市 場中,國產(chǎn)廠商份額已從2020年的19%躍升至57.8%(見圖 4),以坤維科技、藍點觸控、宇立儀器等為代表的國產(chǎn)六維 力傳感器廠商已進入行業(yè)第一梯隊,占據(jù)一定的市場份額, 且部分產(chǎn)品成為行業(yè)標(biāo)桿,與外資品牌差距正在逐步縮小。
中國六維力傳感器市場格局較為集中,從2024年六維 力傳感器市場出貨量來看,TOP5廠商合計份額達到近80%, 有3家國產(chǎn)廠商成功躋身TOP5行列。其中,坤維科技以近37%的市場占比位居第一,具備較強的競爭力。
坤維科技是國內(nèi)六維力傳感器的領(lǐng)軍企業(yè),其技術(shù)根基 深植于中國航空航天領(lǐng)域,創(chuàng)始團隊在多軸力傳感器領(lǐng)域擁 有近20年的研發(fā)經(jīng)驗。坤維以傳感器標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品為核心,產(chǎn) 品廣泛應(yīng)用于高端制造與智能化多個領(lǐng)域,是目前國內(nèi)唯一 具備批量進行六維聯(lián)合加載標(biāo)定和檢測能力的公司。
在性能方面,其六維力傳感器能做到0.1%FS的重復(fù)精度 和0.03%FS的分辨率,在行業(yè)普遍串?dāng)_度是2%-2.5%的情況 下,坤維六維力傳感器的準(zhǔn)度是0.5%,最高可達0.3%FS, 達到國際先進水平,表現(xiàn)卓越。
根據(jù)2024年的統(tǒng)計數(shù)據(jù),中國約有45.8%六維力傳感 器應(yīng)用于協(xié)作機器人領(lǐng)域,而坤維憑借56.9%的市場出貨占 比,在協(xié)作機器人市場中位列第一。得益于其精度高、體積 小等優(yōu)勢,坤維的六維力傳感器已獲得節(jié)卡、遨博、大族、 越疆、艾利特、法奧等多家主流廠商的高度認(rèn)可,并與其建 立了穩(wěn)定的合作關(guān)系。
在人形機器人賽道上,坤維進展迅速,已獲得銀河通 用、北京人形機器人創(chuàng)新中心的大批量訂單,并獲得BYD、 優(yōu)必選、小米、智元、星海圖的批量訂單。同時,在海外市 場,獲得了北美多家人形機器人客戶的小批量訂單。自2020年 起,坤維同步深入布局醫(yī)療領(lǐng)域,2025年國產(chǎn)手術(shù)機器人爆 發(fā),坤維訂單增長迅速,目前已成功滲透在牙科和骨科手術(shù)機 器人等場景當(dāng)中,并實現(xiàn)批量出貨,市場拓展勢頭強勁。
未來,坤維科技將持續(xù)加碼研發(fā)投入,深耕協(xié)作機器 人、人形機器人、醫(yī)療領(lǐng)域,持續(xù)擴大領(lǐng)先優(yōu)勢,助力中國 智能制造向更高精度、更強性能的方向邁進。
4 中國六維力傳感器市場規(guī)模與增長潛力
當(dāng)前,六維力傳感器市場仍處于起步階段,整體市場基 數(shù)較小,尚未形成明顯的規(guī)模效應(yīng),產(chǎn)品價格相對較高。盡 管如此,該領(lǐng)域正處于高速發(fā)展通道,市場活力不斷增強, 產(chǎn)業(yè)前景愈發(fā)廣闊。
隨著中國在機器人技術(shù)、人工智能、航空航天、汽車 智能化等領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展,六維力傳感器將迎來更廣闊的市 場。未來,伴隨相關(guān)技術(shù)的不斷成熟與成本優(yōu)化,六維力傳 感器有望在更多行業(yè)中得到應(yīng)用,尤其是在智能制造、自動 化裝配、機器人、醫(yī)療等領(lǐng)域。
從需求端來看,無論是柔性化生產(chǎn)制造、人形機器人還 是AI產(chǎn)業(yè),中國都將成為全球核心市場,龐大的工業(yè)體系與 日益多樣化的應(yīng)用需求,將為國產(chǎn)品牌提供了廣闊的成長空 間和落地機遇。
從供應(yīng)端來看,國內(nèi)廠商的核心技術(shù)自主能力在不斷提 升,產(chǎn)品在高性價比、高定制化服務(wù)中具備明顯優(yōu)勢,在客 戶端的認(rèn)可度正逐步提升。
從競爭格局來看,全球六維力和力矩傳感器廠商主要分 為歐美、日韓、中國。六維力傳感器市場經(jīng)歷了歐美主導(dǎo)的 早期發(fā)展階段到中國逐漸追趕并在某些領(lǐng)域超越的過程。盡 管六維力傳感器的技術(shù)壁壘較高,國內(nèi)能實現(xiàn)量產(chǎn)的廠商較 少,但隨著越來越多的國產(chǎn)企業(yè)加大行業(yè)投入,未來國產(chǎn)企 業(yè)將占據(jù)六維力傳感器市場的絕大部分,并將主要產(chǎn)品降本 普及和在人形機器人中導(dǎo)入,未來國產(chǎn)化率將呈上升趨勢, 上升空間巨大。
目前,以坤維科技為代表的國產(chǎn)品牌正在迅速崛起,并 在協(xié)作機器人、人形機器人等關(guān)鍵賽道上發(fā)揮越來越重要的 作用。可以看到,國產(chǎn)品牌在逐步趕超的同時,也開始探索 國際市場,挑戰(zhàn)全球市場的份額,預(yù)計到2030年,國產(chǎn)六 維力傳感器市場份額有望突破80%,實現(xiàn)從“跟跑”到“并 跑”,再到“領(lǐng)跑”的跨越。
中傳動網(wǎng)版權(quán)與免責(zé)聲明:
凡本網(wǎng)注明[來源:中國傳動網(wǎng)]的所有文字、圖片、音視和視頻文件,版權(quán)均為中國傳動網(wǎng)(www.wangxinlc.cn)獨家所有。如需轉(zhuǎn)載請與0755-82949061聯(lián)系。任何媒體、網(wǎng)站或個人轉(zhuǎn)載使用時須注明來源“中國傳動網(wǎng)”,違反者本網(wǎng)將追究其法律責(zé)任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明其他來源的稿件,均來自互聯(lián)網(wǎng)或業(yè)內(nèi)投稿人士,版權(quán)屬于原版權(quán)人。轉(zhuǎn)載請保留稿件來源及作者,禁止擅自篡改,違者自負(fù)版權(quán)法律責(zé)任。
如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。

關(guān)注伺服與運動控制公眾號獲取更多資訊

關(guān)注直驅(qū)與傳動公眾號獲取更多資訊

關(guān)注中國傳動網(wǎng)公眾號獲取更多資訊

掃碼關(guān)注小程序
時刻關(guān)注行業(yè)動態(tài)


填寫郵件地址,訂閱更多資訊:
撥打電話咨詢:13751143319 余女士
郵箱:chuandong@chuandong.cn
- 運動控制
- 伺服系統(tǒng)
- 機器視覺
- 機械傳動
- 編碼器
- 直驅(qū)系統(tǒng)
- 工業(yè)電源
- 電力電子
- 工業(yè)互聯(lián)
- 高壓變頻器
- 中低壓變頻器
- 傳感器
- 人機界面
- PLC
- 電氣聯(lián)接
- 工業(yè)機器人
- 低壓電器
- 機柜