国产六维力传感器:从“卡脖子”到全球领跑
时间:2026-07-10 12:16:34 来源:上海卓鹰进出口有限公司
电子发烧友网综合报道 “订单排到了数月后,卡脖子客户天天追着要货,国产尤其是维力人形机器人用的六维力传感器,热度超出想象!传感”近期,器从球领南宁宇立仪器有限公司销售总监秦德茂道出了这样的到全“甜蜜烦恼”。
走进位于南宁高新区的卡脖子厂房,精加工车间内数十台机器飞速运转,国产传感器原料被精细切割,维力火花迸发;另一车间里,传感工人们日夜赶工,器从球领进行元器件的到全装配、封装与测试。卡脖子没有“高大上”的国产厂区环境,没有“未来工厂”的维力酷炫模样,这家看似普通的民营企业,正创造着令业界惊叹的成绩:宇立仪器生产的六维力传感器已占据国内20%-30%、全球12.2%的市场份额,产品远销50多个国家和地区,用户包括ABB、KUKA等工业机器人国际巨头。
在人形机器人领域,六维力传感器已成为高性能人形机器人的标配。例如,优必选的人形机器人产品均配备4个六维力传感器,分布在手腕和脚踝处;智元机器人的远征A2-W配备7自由度双臂,配合六维力传感器,能够精准执行多种力控任务。
六维力传感器的工作原理基于精密的结构设计。传感器内部设有精密的受力梁结构,一旦受到外力作用,就会产生极其微小的形变。应变片作为敏感元件,能捕捉到这些细微形变,并将其转换为电信号输出,进而映射出力的大小。
这种传感器的核心技术包括解耦方法、六维联合加载标定检测系统、降低零点漂移和温度漂移等。其中,结构解耦存在加工难度高、不易实现、成本较高等问题;算法解耦种类较多,各有优劣,尚未形成统一标准。宇立仪器从汽车碰撞力传感器领域起步,是国内唯一具备汽车碰撞假人多轴力传感器生产能力的企业,此后逐步拓展至工业机器人多维力传感器研发,积累了雄厚的技术储备。随着人形机器人市场爆发,该企业凭借技术优势迅速切入赛道。
如今,宇立仪器实现了关键技术突破:产品在性能、使用寿命上已与国际品牌旗鼓相当,价格却大幅降低,让更多企业“用得上、用得起”。“中国传感器的崛起,不仅让我们在全球市场拥有了话语权,更推动整个机器人产业百花齐放。”秦德茂直言,这也是近年来中国机器人产业“大爆发”的重要原因之一。
从市场规模来看,2023年中国六维力传感器市场规模为2.35亿元,同比增长14.3%。受下游行业应用尚不成熟影响,市场整体规模仍较小。但据预测,到2030年,市场规模有望突破百亿元。除人形机器人外,六维力传感器在工业自动化、汽车制造、航空航天等领域也有广泛应用。目前,工业自动化是其最大应用市场,占比超过75%;汽车领域次之,占比7.6%。
随着机器人操作向精细化方向发展,六维力传感器正加速向“小而精”进化。在宇立车间,厚度仅9.2毫米的传感器已不算新鲜,研发人员比划着介绍:“我们最小的传感器直径只有6毫米,像一颗黄豆那么大,达到世界领先水平。”未来,宇立仪器还将持续攻关,研发更小、更精密的六维力传感器。这颗诞生于南宁的“感官神经”,正带着中国智造的底气,在全球机器人产业的浪潮中,书写从“跟跑”到“领跑”的新篇章。
走进位于南宁高新区的卡脖子厂房,精加工车间内数十台机器飞速运转,国产传感器原料被精细切割,维力火花迸发;另一车间里,传感工人们日夜赶工,器从球领进行元器件的到全装配、封装与测试。卡脖子没有“高大上”的国产厂区环境,没有“未来工厂”的维力酷炫模样,这家看似普通的民营企业,正创造着令业界惊叹的成绩:宇立仪器生产的六维力传感器已占据国内20%-30%、全球12.2%的市场份额,产品远销50多个国家和地区,用户包括ABB、KUKA等工业机器人国际巨头。
机器人的“感官神经”:懂分寸、知轻重的奥秘
六维力传感器是目前维度最高、力觉信息反馈最全面、技术难度最大的力觉传感器,能同时测量三个方向的力和三个方向的力矩,提供最完整的力觉信息。简单来说,这就像人手抓取物体,需要通过触觉或力觉判断是否抓住、抓牢。六维力传感器好比机器人的“感官神经”——装在机器人“手腕”上,能让机器人懂得轻拿轻放;装在“脚踝”处,可助力机器人实现稳健行走。在人形机器人领域,六维力传感器已成为高性能人形机器人的标配。例如,优必选的人形机器人产品均配备4个六维力传感器,分布在手腕和脚踝处;智元机器人的远征A2-W配备7自由度双臂,配合六维力传感器,能够精准执行多种力控任务。
六维力传感器的工作原理基于精密的结构设计。传感器内部设有精密的受力梁结构,一旦受到外力作用,就会产生极其微小的形变。应变片作为敏感元件,能捕捉到这些细微形变,并将其转换为电信号输出,进而映射出力的大小。
打破垄断:从依赖进口到全球对标
曾几何时,国内六维力传感器市场被国外品牌垄断,一个传感器单元售价达十几万到二十万元,一台机器人往往需要多台配置,这成为制约中国机器人产业发展的“卡脖子”难题。六维力传感器的技术壁垒极高,并非三个一维力传感器和三个扭矩传感器的简单结构叠加。有专家表示,六维力传感器的技术难度是一维力传感器的“六次方”。这种传感器的核心技术包括解耦方法、六维联合加载标定检测系统、降低零点漂移和温度漂移等。其中,结构解耦存在加工难度高、不易实现、成本较高等问题;算法解耦种类较多,各有优劣,尚未形成统一标准。宇立仪器从汽车碰撞力传感器领域起步,是国内唯一具备汽车碰撞假人多轴力传感器生产能力的企业,此后逐步拓展至工业机器人多维力传感器研发,积累了雄厚的技术储备。随着人形机器人市场爆发,该企业凭借技术优势迅速切入赛道。
如今,宇立仪器实现了关键技术突破:产品在性能、使用寿命上已与国际品牌旗鼓相当,价格却大幅降低,让更多企业“用得上、用得起”。“中国传感器的崛起,不仅让我们在全球市场拥有了话语权,更推动整个机器人产业百花齐放。”秦德茂直言,这也是近年来中国机器人产业“大爆发”的重要原因之一。
从市场规模来看,2023年中国六维力传感器市场规模为2.35亿元,同比增长14.3%。受下游行业应用尚不成熟影响,市场整体规模仍较小。但据预测,到2030年,市场规模有望突破百亿元。除人形机器人外,六维力传感器在工业自动化、汽车制造、航空航天等领域也有广泛应用。目前,工业自动化是其最大应用市场,占比超过75%;汽车领域次之,占比7.6%。
随着机器人操作向精细化方向发展,六维力传感器正加速向“小而精”进化。在宇立车间,厚度仅9.2毫米的传感器已不算新鲜,研发人员比划着介绍:“我们最小的传感器直径只有6毫米,像一颗黄豆那么大,达到世界领先水平。”未来,宇立仪器还将持续攻关,研发更小、更精密的六维力传感器。这颗诞生于南宁的“感官神经”,正带着中国智造的底气,在全球机器人产业的浪潮中,书写从“跟跑”到“领跑”的新篇章。
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