人形机器人感知系统:5家六维力矩概念股,业绩和估值综合拆解

岩松观 2025-01-23 22:52:51

这是「岩松观点」第1842篇原创文章

感知系统在人形机器人零部件成本占比中排第2,第一的行星滚柱丝杠前面的文章已经详细拆解过了。

感知系统相当于机器人的眼睛、鼻子以及触觉,主要通过传感器来实现视觉、听觉、触觉、嗅觉、力觉等功能。

传感器是将机器人对内外部环境感知的物理量变换为电量输出的装置。一台特斯拉Optimus人形机器人总价42万,各类图像,距离,力矩等各类传感器组成的感知系统花了10.8万,成本占比25.8%。其中,最核心也是最贵的是六维力矩传感器,一个要2万,Optimus上用了4个,一共8万;其次是关节力矩传感器,一个750,单价不高但用了28个,价值2.1万。另外,3个摄像头1500的成本,4个IMU芯片4000,触觉传感器一个200元,用了10个,共2000。今天聊聊六维力矩传感器和力矩传感器。

什么是力矩传感器?

力矩传感器又称扭矩传感器,主要作用是对扭转力矩感知进行检测,将力的大小值转换为相应的、精确的电信号,从而为机械臂提供实时的力和力矩信息,协助机器人完成精细和智能的操作任务。

力矩传感器体积较小,产业链相对简单。上游是原材料,主要有弹性体、应变体、光栅尺、胶粘剂、电容、PCB等。中游是力矩传感器制造。下游是机器人力控、动力控制、安全检测、称重起重等应用场景。

弹性体是力矩传感器的关键部件,当施加力矩时,弹性元件会发生变形,并通过传感器将变形转化为电信号输出。

根据感力原理的不同,力矩传感器主要分为应变式、光学式和压电式三类:

1)应变式力传感器采用硅应变片或金属箔,本质是材料本身发生形变进而转化为阻值变化;

2)光学式传感器是通过光栅反应形变再转化成力;

3)电容传感器是利用电容作为敏感元件,将被测压力转换成电容值改变的压力传感器;

4)压电式传感器是将被测量物理量变化转换成压电材料因受机械力产生静电电荷或电压变化的传感器。

一般来说,硅应变传感器在稳定性、信噪比以及动态特性等方面有较大优势;电容传感器的成本优势明显;光学传感器动态特性优势突出;压电传感器的刚度、动态特性较优。

按照测量维度,力矩传感器可分为一至六维力矩传感器,其中一维传感器、三维传感器和六维传感器最为常见。六维力传感器也被称为六轴力/力矩传感器、F/T传感器,用于精确测量X、Y、Z三个方向的力信息和Mx、My、Mz三个维度的力矩信息,适用于力的方向和作用点都不固定时使用。

市场空间

在人形机器人使用中,一维力传感器用于手臂和腿部等直线关节;三维力传感器用于肩部、肘部和腰部;六维力矩传感器主要用在对柔顺控制要求高的手腕和脚踝。

六维力传感器最复杂,价格也最贵,特斯拉Optimus人形机器人使用了4个六维力矩传感器,单价2万。GGII数据显示,2022年六维力矩传感器下游机器人行业占比达68%,是下游重点应用领域。

六维力传感器作为人形机器人的重要零部件,有望受人形机器人量产拉动,未来几年销量复合年增长率有望超50%。

据高工机器人产业研究所(GGII)数据,2022年中国市场六维力/力矩传感器销量8360套,同增57.97%,其中机器人行业销售4840套,同增62.58%。预测到2027年中国市场六维力/力传感器销量有望突破8.4万套,其中机器人行业销售有望突破4.2万套,复合年增长率超50%。

市场规模方面,2022年中国六维力/力矩传感器市场规模2.39亿元,其中机器人行业六维力/力矩传感器市场规模1.56亿,预计2027年中国六维力/力矩传感器市场规模将超过15亿元,复合增长率超过45%。

行业格局

六维力/力矩传感器早期主要是用在航天领域的空间机械臂,欧美国家起步的比较早,ATI、AMTI等外资供应商在灵敏度、串扰、抗过载能力及维间耦合误差等方面具有领先优势。

国内早期研发也是以国防军工和科研院所为主,具备量产能力的厂商较少。随着工业机器人及协作机器人等民用需求起量,宇立仪器、坤维科技、鑫精诚、海伯森、蓝点触控、神源生智能、瑞尔特测控等本土厂商快速成长,已有相关的产品落地并进入产业化应用。随着机器人等下游需求逐渐释放,更多的企业开始加速布局,A股上市公司中,昊志机电、柯力传感等已经具备六维力/力矩传感器的生产能力,部分产品型号开始进入下游用户的验证测试阶段。未来国内供应链有望加速实现国产替代。

A股概念股

对于六维力/力矩传感器概念公司,整体分析思路和行星滚柱丝杠概念是类似的。虽然六维力/力矩传感器的规模接下来几年会有爆发式的增长,但仅十几亿的市场规模显然无法支撑起太多的市值。

概念公司根本无法靠这项新业务改变公司的基本面,因此对这些概念股的分析还是要把重点放在公司现在的主业发展情况上,如果公司现有技术和客户能做到与六维力/力矩传感器业务协同发展,就能起到锦上添花的效应。另外就是要注意估值情况,盲目追高容易高位站岗,为市场的炒作买单。

A股市场中,六维力/力矩传感器概念公司主要包括:柯力传感、东华测试、昊志机电、高华科技、万讯自控、四方光电、八方股份、申昊科技、中航电测、拓邦股份、苏州固得、赛摩智能等。

柯力传感

六维力传感器送样华为

柯力传感这家公司我们在去年国庆节后专门写过分析文章。感兴趣的朋友可以看一看:《正宗人形机器人标的,六维力传感器已送样华为,目前估值合理》

公司本身就是传感器方面的龙头,是国内少数能向全球市场提供中高端应变式传感器及解决方案的供应商,概念含金量也高,六维力矩送样华为,现有业务和新业务技术协同的。历史业绩表现也不错。

去年分析的时候公司估值在30PE左右,如果把公司定位为一家有高速增长预期的新兴产业里的中小盘股公司,那这个估值也能算合理。但现在股价又已经翻倍了,估值已经超过70倍PETTM,除非公司利润能翻倍增长才有投资的价值,但这个可能性有多大呢?

东华测试

小批量试制阶段

公司是国内领先的结构力学性能研究和电化学工作站整体解决方案提供商。主业订单主要来自军工和高校,目前受益于国产替代、以旧换新等政策。

公司传感器产品包括加速度传感器、速度传感器、位移传感器、应变传感器、转速传感器、压力传感器及各类缓变量传感器等类别。其中,六维力传感器处于小批量试制阶段。

前几年利润都是50%以上的增长。预计2024年净利润为1.2亿元-1.5亿元,同比增长36.75%-70.94%。

目前市值不到60亿,以预告上限计算是40倍PE,作为一个高增长的小公司来说,这个估值也能接受。值得进一步挖掘。

昊志机电

制造业单项冠军企业

公司专业从事中高端数控机床、机器人、新能源汽车核心功能部件等的研发设计、生产制造、销售与维修服务。曾荣获“广州市专精特新‘小巨人’企业”、“2022年等省级制造业单项冠军企业”等奖项。

公司在回复投资者提问时表示,公司谐波减速器、无框力矩电机和编码器等产品可应用于人形机器人。业务范围倒是和机器人有协同,但业绩上就一言难尽了。

公司目前市值66亿,24年3季报0.86亿,最近几年第4季度都是亏损的。如果机器人的需求能拉动公司利润增长到2~3亿的规模,那公司就有看的价值。如果看不清公司未来趋势,那就换一家,同样60亿市值的东华就看着要顺眼不少。

高华科技

国家级专精特新“小巨人”

公司是国家级专精特新“小巨人”,主营高可靠性传感器及传感器网络系统。公司具备MEMS压力敏感芯片的自主设计能力,同时募投项目也在持续进行MEMS传感芯片技术的研发。历史业绩稳定增长。

目前市值44亿,24年3季报利润0.45亿,下滑25%。对于小盘股来说,关键看公司有没有很强的能力,要是新业务突破了搞个2~3亿利润估值就合理,但前提是你能看懂公司业绩发展趋势。

公司在回复投资提问时明确了没有人形机器人相关业务,不过在航天领域好像挺有实力,产品配套了长征8号火箭。但就这历史业绩来说我是没兴趣的。

申昊科技

电力领域机器人

公司主营业务为生产和销售智能机器人和智能监测检测及控制设备等产品。公司的主要产品形态分为智能机器人和智能监测检测及控制设备。并实现了电力领域机器人和在线监测产品应用场景的成功迁移,开发了运维巡检机器人、运维作业机器人以及环保运维平台等产品。

这两年业绩亏损,24年预计净利润亏损-2.7亿元至-2亿元。

万讯自控

公司的参股子公司深圳视科普机器人技术有限公司主要产品为工业机器人3D视觉系统,配套工业机器人在自动化生产线上使用。

历史业绩一般,24年预告亏损,市值只有25亿。不确定性太高,除非你真的很了解公司。

四方光电

情况类似,24年3季报利润0.62亿,市值35亿。

赛摩智能

公司是洛阳国资委旗下的智能制造和工业互联网平台服务提供商,高精度皮带秤技术水平国际领先。主要产品为计量检测产品、包装码垛产品、自动化项目、智能物流系统、信息化项目等。

但这业绩根本没法看。

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岩松观

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