傳感器被譽(yù)為機(jī)器人的“眼睛”和“神經(jīng)”，通過識(shí)別自身的運(yùn)動(dòng)與環(huán)境狀態(tài)來保證靈敏度的提高。根據(jù)特斯拉在AI Day 2022披露的信息，其人形機(jī)器人身體上共計(jì)28個(gè)自由度，其每一個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)需要1個(gè)力矩傳感器，每一個(gè)直線關(guān)節(jié)需要1個(gè)拉壓力傳感器和1個(gè)位置傳感器。人形機(jī)器人對于傳感器的需求增多，量產(chǎn)后有望推動(dòng)傳感器行業(yè)空間擴(kuò)容。

面對日益廣闊的人形機(jī)器人潛在市場，深圳市鑫精誠傳感技術(shù)有限公司(以下簡稱：鑫精誠傳感器)如何在增量機(jī)會(huì)中占據(jù)有利位置，近期，《機(jī)器人與智能系統(tǒng)》雜志前往深圳市龍崗區(qū)大運(yùn)AI小鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)園，與創(chuàng)始人、董事長吳浩面對面采訪，請他從鑫精誠力控系統(tǒng)解決方案、六維力傳感器核心技術(shù)優(yōu)勢及人形機(jī)器人風(fēng)潮下的思考進(jìn)行交流與分享。

據(jù)介紹，鑫精誠傳感器重點(diǎn)專注于微型壓力、稱重、扭力、六維力等多樣化的智能傳感器及控制儀表的工業(yè)級產(chǎn)品研發(fā)和創(chuàng)新，為3C自動(dòng)化設(shè)備、精密醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、新能源鋰電、機(jī)器人、半導(dǎo)體、航空鐵路、高校等領(lǐng)域提供力控系統(tǒng)解決方案與技術(shù)合作，立志成為“力學(xué)傳感器”行業(yè)的民族領(lǐng)先品牌。

鑫精誠傳感器自2009年成立，深耕力學(xué)檢測領(lǐng)域十四載光陰。據(jù)吳浩回顧到，自2005年起他開始關(guān)注六維力傳感器，通過不斷比對半導(dǎo)體應(yīng)變片、電阻式應(yīng)變片、硅微熔、濺射、電容、光學(xué)、MEMS、壓電等原理六維力傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場合，組建國內(nèi)最早一批設(shè)計(jì)開發(fā)六維力傳感器的研發(fā)團(tuán)隊(duì)(非研究機(jī)構(gòu))30余人，并長期堅(jiān)持投入大量資金用于智能傳感器與控制儀表應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。

純結(jié)構(gòu)解耦獨(dú)具技術(shù)，專利數(shù)量國內(nèi)領(lǐng)先

對于公司的核心技術(shù)優(yōu)勢，吳浩重點(diǎn)闡述到，區(qū)別國外領(lǐng)先力矩傳感器所采用的軟件解耦結(jié)構(gòu)(也稱矩陣解耦)，鑫精誠傳感器所獨(dú)特開發(fā)的純結(jié)構(gòu)解耦六維力傳感器直接輸出單獨(dú)的三個(gè)力(FX、FY、FZ)和三個(gè)矩(MX、MY、MZ)，各個(gè)通道的原始輸出數(shù)據(jù)就相互獨(dú)立，即加載其中一個(gè)通道，就只有該通道有信號輸出，其他通道則不會(huì)有信號輸出。

據(jù)了解，純結(jié)構(gòu)解耦六維力傳感器耦合誤差精度達(dá)到1%-3%，耦合誤差不受傳感器零點(diǎn)漂移量與標(biāo)定值變化及安裝面不平等邊界條件影響，因此長期耦合誤差小，信號長期穩(wěn)定。在安裝環(huán)節(jié)，純結(jié)構(gòu)解耦六維力傳感器安裝替換簡單，對各種機(jī)械臂、不同安裝面的尺寸和位置公差的耦合數(shù)據(jù)一致性好;當(dāng)傳感器其中任一通道損壞，其余5個(gè)通道可以正常使用，且替換后無需重新進(jìn)行解耦標(biāo)定，反復(fù)安裝對耦合誤差影響小，大大地節(jié)省標(biāo)定和制造時(shí)間與成本。在專利方面，鑫精誠傳感器團(tuán)隊(duì)自2012年提交并取得六維力傳感器相關(guān)專利，目前已獲得發(fā)明專利5個(gè)，實(shí)用新型專利9個(gè)，迄今為止是六維力傳感器結(jié)構(gòu)創(chuàng)新相關(guān)專利獲得最多的企業(yè)。

全尺寸、多量程，多結(jié)構(gòu)，位列六維力傳感器第一梯隊(duì)

經(jīng)過十多年的學(xué)習(xí)沉淀，鑫精誠完成六維力傳感器全尺寸、多量程、多結(jié)構(gòu)的系列化開發(fā)，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;通過模塊后可輸出以太網(wǎng)，RS232，RS485， EtherNET，EtherCAT，0~10V，4~20mA等輸出信號;此外，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)包含中空式，法蘭式，IP68深水、微型式、自帶緊固螺釘式，幾乎覆蓋了常規(guī)六維力傳感器的所有結(jié)構(gòu)，并支持為客戶提供非標(biāo)傳感器訂制，最大限度地滿足客戶需求。

鑫精誠傳感器嚴(yán)格管理執(zhí)行ISO9001、14001等國際體系認(rèn)證，產(chǎn)品已取得CE/ROSH/UL等國際認(rèn)證，通過研發(fā)制造、技術(shù)完善、售后服務(wù)等多方面塑造自身企業(yè)形象，并逐漸打造形成“鑫精誠傳感器”這一力矩傳感器自主國產(chǎn)品牌，以高性價(jià)比產(chǎn)品優(yōu)勢，讓國內(nèi)機(jī)器人集成廠商放心用、用得好，免受海外供應(yīng)鏈“斷供”的風(fēng)險(xiǎn)。

隨著力學(xué)傳感器的在機(jī)器人領(lǐng)域應(yīng)用場景日趨廣泛，鑫精誠傳感器的業(yè)務(wù)已涵蓋工業(yè)領(lǐng)域的機(jī)械設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人，醫(yī)療行業(yè)的康復(fù)理療、手術(shù)機(jī)器人，汽車行業(yè)的組裝、焊接、測試環(huán)節(jié)，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的農(nóng)用機(jī)械設(shè)備和航空航天的測試等領(lǐng)域中。從業(yè)十四年以來，國內(nèi)外的ABB、發(fā)那科，庫卡、安川、愛普生、圖靈、伯朗特、大族、越疆、遨博、法奧意威、術(shù)銳、康立人、橫樂、精鋒等工業(yè)、協(xié)作、醫(yī)療機(jī)器人本體企業(yè)、近5000家自動(dòng)化設(shè)備廠商相繼與鑫精誠達(dá)成深度合作，品質(zhì)與性能方面在行業(yè)內(nèi)樹立良好的口碑。

近年來由于在銷量上增長迅猛，鑫精誠傳感器近年來分別在深圳、惠州兩地有4000㎡、8000㎡面積廠房的生產(chǎn)基地，并在韓國、北京、蘇州設(shè)立辦事處。2022年，鑫精誠傳感器銷量共21萬只，訂單近2億元，僅僅在3C智能裝配行業(yè)，六維力傳感器的年銷售量已經(jīng)超過2000只。GGII數(shù)據(jù)顯示，2022年中國市場六維力/力矩傳感器銷量8360只，鑫精誠傳感器憑借約1/4的市場占有率已位列國內(nèi)市場六維力傳感器第一梯隊(duì)。

致力于專精深，鑫精誠傳感器進(jìn)擊藍(lán)海新賽道

鑫精誠傳感器成立十四年以來，吳浩始終認(rèn)為把握機(jī)會(huì)迎來熱門新賽道，時(shí)刻緊跟客戶需求、及時(shí)傾聽客戶建議反饋，不斷拓寬現(xiàn)有產(chǎn)品線，將力學(xué)傳感器品類做專做精做深，是公司不斷成長的經(jīng)營宗旨與制勝法寶。

據(jù)吳浩回顧到，鑫精誠傳感器早年抓住了力學(xué)檢測應(yīng)用的風(fēng)口，以壓力傳感器、微型測力傳感器、高精度稱重傳感器等產(chǎn)品切入3C消費(fèi)類電子賽道，積累了豐富的產(chǎn)品解決方案，并進(jìn)入蘋果、華為等頭部企業(yè)的供應(yīng)鏈，充分享受時(shí)代紅利。在新能源行業(yè)“風(fēng)起”期間，鑫精誠傳感器敏銳捕捉到市場動(dòng)向，其力學(xué)傳感器(張力、壓力等產(chǎn)品)已廣泛應(yīng)用于勻漿、涂布機(jī)、卷繞機(jī)、疊片機(jī)、模切機(jī)、注液機(jī)、分條機(jī)、冷熱壓機(jī)以及化成、分容等電池多工藝環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了鋰電整線設(shè)備下的研發(fā)項(xiàng)目沉淀。人形機(jī)器人“旋風(fēng)”持續(xù)襲來，今年5月的特斯拉股東大會(huì)上，馬斯克展示了新款Optimus人形機(jī)器人的最新進(jìn)展，較之去年9月底的亮相，其運(yùn)動(dòng)控制能力持續(xù)進(jìn)化，AI能力提升，已經(jīng)可以完成分類物品的復(fù)雜任務(wù)，如撿起物品、環(huán)境發(fā)現(xiàn)和記憶等。未來人形機(jī)器人將通過配備AI、視覺、力覺等傳感器，呈現(xiàn)出多信息融合(觸覺、力覺和視覺等)的力控實(shí)現(xiàn)形式。

在其核心零部件中，傳感器作為機(jī)器人重要組成部分，是力控?cái)[動(dòng)、穩(wěn)定控制的核心，可精準(zhǔn)測量隨機(jī)變化的力，價(jià)值量或僅次于關(guān)節(jié)模組。六維力傳感器是目前維度最高、力覺信息反饋?zhàn)顬槿?、難度最大的力覺傳感器，其在人形機(jī)器人成本中占比約為15%。據(jù)Markets and markets預(yù)測，全球人形機(jī)器人市場規(guī)模(僅考慮單機(jī))將從2022年15億美元提升至2027年的173億美元(約合人民幣1038億元)，千億市場的容量指日可待，是一個(gè)嶄新且空間龐大的藍(lán)海市場。

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2022年中國六維力/力矩傳感器市場規(guī)模2.39億元，同比增長52.04%，其中機(jī)器人行業(yè)六維力/力矩傳感器市場規(guī)模1.56億元，同比增長54.35%。面向風(fēng)起云涌的人形機(jī)器人市場，吳浩對此有著清醒的認(rèn)知，一方面目前盡管六維力和力矩傳感器市場基數(shù)依然偏小，尚未形成明顯規(guī)模效應(yīng)，但市場高增長率表明機(jī)器人對于傳感器仍然有著強(qiáng)烈需求。另一方面，全球人形機(jī)器人行業(yè)處于發(fā)展的早期階段，大多數(shù)產(chǎn)品仍然是原型與開發(fā)階段，受限于技術(shù)應(yīng)用、政府導(dǎo)向等方面的挑戰(zhàn)，人形機(jī)器人尚未實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，且商業(yè)化程度極低，對未來產(chǎn)業(yè)化前景依然保持較大的預(yù)期。

作為一家專業(yè)研發(fā)制造力控/六維力傳感器超過十四年的企業(yè)來說，面對人形機(jī)器人這一“風(fēng)口浪尖”賽道，與其說是奮力追逐對賭風(fēng)口，也許順勢而為表達(dá)更為恰當(dāng)?！澳壳皵[在眼前最重要并不是開發(fā)一款優(yōu)秀的產(chǎn)品，被動(dòng)等待協(xié)作、人形機(jī)器人廠商來選擇，而是與機(jī)器人集成商保持緊密溝通，在擴(kuò)充產(chǎn)品型號，擴(kuò)大產(chǎn)能的基礎(chǔ)上，通過降本增效，以最具性價(jià)比的產(chǎn)品，盡最大可能地貼近并滿足客戶需求”。

今年上半年，國內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)伴隨人形機(jī)器人不斷升溫，力控/六維力傳感器這一細(xì)分領(lǐng)域不斷受到產(chǎn)業(yè)鏈上下游以及投資者的關(guān)注與青睞。吳浩表示，十多年來，鑫精誠確實(shí)在行業(yè)內(nèi)發(fā)聲較少，媒體曝光率不高，著實(shí)算不上高舉高打、大手筆融資的“明星企業(yè)”;

但鑫精誠在打磨與研發(fā)產(chǎn)品方面并沒有停下腳步，展望未來，鑫精誠傳感器將繼續(xù)專注于力學(xué)傳感器的研發(fā)，通過一步一個(gè)腳印不斷加大自主研發(fā)投入，相繼規(guī)劃并延伸至壓電式、電磁力、半導(dǎo)體、MEMS傳感器等技術(shù)與應(yīng)用，從而增強(qiáng)公司技術(shù)儲(chǔ)備，以更高性價(jià)比、更優(yōu)質(zhì)服務(wù)，鍛造本土品牌核心競爭力。

結(jié) 語

腳踏實(shí)地，行穩(wěn)致遠(yuǎn)。吳浩表示將率領(lǐng)鑫精誠把握時(shí)代機(jī)遇與挑戰(zhàn)，開拓產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新與升級，繼續(xù)爭當(dāng)“力學(xué)傳感器”行業(yè)的民族領(lǐng)先品牌，全面提升企業(yè)形象，以最大限度地滿足客戶需求為己任，與眾多合作伙伴一起比肩前行，為趕超國際先進(jìn)企業(yè)貢獻(xiàn)行業(yè)力量。