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机器人产业“新趋势”:触觉、视觉传感器需求量处于爆发前夜

时间:2024-04-24

承承

在智能化时代,传感器已经成为连接虚拟和现实的重要桥梁。据《2023中国智能传感器产业发展报告》预测,全球传感器市场规模2025年将达572.5亿美元,未来3年的年均复合增长率达到11%。报告同时还指出,我国传感器市场到2025年有望达到1795.5亿元。 此外,2023年9月以来,我国连续出台多个有关机器人发展的政策,特别是《人形机器人创新发展指导意见》是我国人形机器人领域首个顶层设计文件。

在市场规模有望大幅增长的前景以及政策的大力支持下,A股市场中的传感器概念股,特别是产品在机器人领域应用最多的触觉、视觉、力觉传感器公司,有望获得业绩增厚机会。

马斯克发布的Optimus Gen2人形机器人视频显示,其手臂和双手可以像人类一样移动,而且动作精准,甚至能处理鸡蛋等易碎物品,这意味着特斯拉的Optimus Gen2的所有手指已经具备一定的触觉功能了。

近年来,随着MEMS技术、新材料、新工艺的发展,触觉传感器开始向柔性化、轻量化、高阵列、高灵敏度的方向发展,以柔性化、轻量化、可扩展、多功能的电子触觉皮肤为代表的柔性触觉传感器成为资本看重的热点,其目前除了在机器人领域有所应用外,已在消费电子、医疗健康、航空航天以及其他人机交互的场景得到较为广泛的应用。

据QY Research数据,2022年全球柔性触觉传感器约15.3亿美元市场,预计2029年全球柔性觸觉传感器市场规模将达到53.2亿美元,2022~2029年CAGR为17.9%,医疗及机器人领域需求为市场增长的主要驱动力。目前来看,Novasentis、Tekscan,Inc.等头部公司2022年占据了全球57.1%的市场份额,而国内企业中,能斯达(汉威科技子公司)、帕西尼传感、力感科技等诸多公司虽然均有柔性传感器生产布局,但仍处于早期阶段,多功能柔性触觉传感技术仍是国内“卡脖子”技术。

当然,若从柔性电子(包括电子皮肤概念)角度看,A股市场布局其中的相关上市公司并不在少数,比如汉威科技、中航电测、弘信电子、中京电子、深天马A、丹邦科技、敏芯股份、芯动联科、申昊科技等,但这其中,敏芯股份、芯动联科、申昊科技是生产Mems传感器企业,弘信电子生产FPC柔性电路板……真正在公开场合提到自己生产电子皮肤的也只有汉威科技。

公开资料显示,汉威科技是国内知名的气体传感器及仪表制造商、物联网解决方案提供商,公司构建了相对完整的物联网(IoT)生态圈,形成了“传感器+监测终端+数据采集+空间信息技术+云应用+AI”的系统解决方案,旗下子公司苏州能斯达的柔性微纳传感器目前已在智能机器人领域有明确的应用,并与小米科技、九号科技、深圳科易机器人等积极开展业务合作。

对于柔性传感器,汉威科技在深交所互动易平台答投资人问时表示,“公司的柔性传感器可以应用于柔性压力、温湿度等感知、反馈及手套、织物、蒙皮等多个场景,未来不排除用于人形机器人领域,但目前尚处于早期研发阶段。”

相对来说,虽然弘信电子没有明确自己的产品应用于人形机器人,但其却是国内柔性电子第一股,其子公司瑞浒科技在柔性压力传感器领域有一定布局。公司在深交所互动易平台称:“公司控股子公司瑞湖科技在柔性压力传感器、压力感应按键、应变薄膜等领域已形成深厚积累,瑞湖科技的产品已大量应用到消费电子以及智能家居领域。根据瑞湖科技已进行的实验,公司压力传感器具备应用于机器人手部及皮肤等领域的潜力。”

值得一提的是,在2020年至2023年前三季度期间,弘信电子归母净利润分别同比下滑了56.52%、449.87%、14.95%和119.51%,而同期的汉威科技归母净利润同比表现要明显好很多,分别同比增长298.05%、28.05%、4.94%和-49.82%。从原因看,制造业的不景气是很重要因素。但随着如今经济持续好转,以及人形机器人产业明确要迎来大发展的2024年,电子皮肤需求的增加将让两者基本面得到向好修正。

Optimus Gen2实现稳态行走,且速度明显更快的背后,除了减速器、六维力传感器作用外,3D视觉成像技术也起到很重要的作用。

3D视觉成像技术是机器人信息感知的一种最重要的方法,通过使用相关仪器来获取物体的图像数据信息,然后再对获取的数据信息进行分析处理,利用三维重建的相关理论重建出真实环境中物体表面的轮廓信息,让机器人感知周围环境中物体的轮廓和距离,为后续执行指令动作参考使用。

就目前各大科技公司推出的人形机器人来看,多数产品使用的是3D视觉传感器。其中RGBD及其他各种形式的深度相机被广泛采用,部分方案同时搭配激光雷达使用(Atlas、Digit、远征A1、H1)。只有少数厂家仅使用摄像头作为视觉传感器,比如特斯拉的Optimus人形机器人。

GGII数据显示,从全球市场来看,2021年全球机器视觉市场规模约为804亿元,同比2020年增长12.15%,预计至2025年该市场规模将超过1200亿元,2022年至2025年复合增长率约为12%。

目前来看,在机器视觉领域,虽然基恩士(日)、康耐视(美)、巴勒斯(德)等为代表的国际厂商占据主导位置,但近年来,我国机器视觉技术也在不断更新迭代,以海康威视、大恒科技、天准科技为代表的中国本土机器视觉厂商已在核心零部件(工业相机、图像处理软件、光源、镜头、视觉控制系统等)技术与独立软件算法等方面有了很大进步。而A股市场上,目前涉及机器视觉的上市公司就有奥比中光-UW、天准科技、保隆科技、奥普光电、韦尔股份、海康威视、大恒科技等,他们在细分领域中都具有一定的竞争能力。

以奥比中光-UW为例,其是行业领先的3D视觉感知整体技术方案提供商,已构建起“全栈式技术研发能力+全领域技术路线布局”的3D视觉感知技术体系,在技术纵向上对包括深度引擎芯片、感光芯片、专用光学系统等在内的核心底层技术以及SDK、行业应用算法等全链路技术进行全栈式自主研发,在技术横向上对结构光、iToF、双目、dToF、Lidar、工业三维测量进行全领域布局。目前,公司在机器人视觉领域具有卡位优势,已与云迹、擎朗、普渡、高仙等超过100家机器人客户达成业务合作,与微软、英伟达、地平线等AI巨头共建3D生态。2023年7月6日,公司发布公告,拟定增募资不超过15.05亿元,其中66155.27万元将用于机器人视觉产业技术中台建设项目,84309.44万元将用于3D視觉感知产业智能制造基地建设项目。

又比如天准科技,专业从事工业视觉装备业务,下游涵盖消费电子、半导体、PCB、光伏、汽车等精密制造领域。2022年,公司的机器视觉系统在国内市场占有率约为18.6%,处于行业领跑者的位置。从公司营收贡献来看,工业视觉类装备为公司主要收入来源,2021~2023年上半年,收入占比分别高达96%、96%和93%。公司在上证e互动上表示,“天准科技的底层机器视觉算法及软件完全自主开发,没有采用开源或商用的机器视觉库,成功服务于A客户等多个知名大客户,积累的技术优势确保了公司在工业应用场景中的龙头地位。”

韦尔股份成立初期的公司业务定位于半导体设计,主要产品包括模拟IC等。2019年公司完成对北京豪威及深圳思比科的收购,二者均为CMOS图像传感器(下称CIS)芯片设计公司,其中豪威为全球CIS份额TOP3的头部公司。借助此次收购,公司成功引入CIS芯片设计业务;2020年公司收购触控显示集成芯片先驱新思科技亚洲区业务,成功进军显示驱动芯片市场。至此公司形成了图像传感、触碰显示、模拟解决“三驾马车”的延展式产品布局。随着人形机器人越来越受关注,公司虽然未明确产品应用到人形机器人,但公司在上证e互动平台上明确表示,“AI视觉对于下一代泛智能生活和工业的技术支撑不言而喻,图像传感器与AI的结合将有助于实现更低功耗的人工智能分析……公司结合全局曝光技术的图像传感器产品能很好地满足机器视觉市场对于图像传感器的参数要求,已在下游客户方案中得到应用。”

目前来看,与前述两个行业类似,3D视觉领域相关企业在近几年全球制造业低迷环境中未能免俗,基本面多数表现同样不佳,当然就第三季度单季数据看,数据已经开始回暖,附表中所例的12家公司,单季营收均实现环比增长,而单季净利润实现环比增长的也有7家。在12家3D视觉公司中,奥比中光-UW的基本面数据明显好于其他企业,如果公司在2023年推出的定增方案能够落地,即3D视觉感知产业智能制造基地建设项目达产,则将让公司在未来的人形机器人大潮中赢得先机。

(文中个股仅为举例分析,不做买卖建议。)

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