人形機器人傳感器是人形機器人感覺系統的重要組成部分，主要用于擷取環境資訊和人形機器人自身的狀态資訊，是實作人形機器人感覺和決策的基礎。
人形機器人傳感器根據檢測對象不同分為内部傳感器和外部傳感器。内部傳感器主要用于感覺人形機器人的自身狀态的傳感器，如位置、速度、加速度等。外部傳感器主要用以感受人形機器人周圍環境、目标物的狀态資訊的傳感器，如視覺、觸覺、聽覺、嗅覺、溫度、力覺等。
本文重點對人形機器人外部傳感器企業進行盤點，重點包括視覺傳感器、觸覺傳感器（電子皮膚）、力矩傳感器、聽覺傳感器等。
一、視覺傳感器
視覺傳感器在人形機器人中擁有廣泛的應用，極大地提升了人形機器人的全自主感覺和操作能力。人形機器人可通過收集、解析和利用資料，人形機器人可以做出決策并與環境進行互動，包括尋找物體、抓取物體、識别人類姿态、路徑規劃等。另外，人形機器人通過先進的感覺層、記憶體模型與視覺傳感器結合，能夠更精準地識别面孔、手勢、情緒，進而與人類進行自然流暢的互動，這種互動能力的提升使得人形機器人在客戶服務、娛樂、教育等領域具有廣泛的應用前景。此外，視覺傳感器還可以應用于人形機器人的康複訓練功能，通過精确感覺和分析患者的運動狀态，機器人能夠提供更個性化的康複指導，幫助患者更有效地恢複運動功能。未來在軍事、家庭服務等領域也将擁有廣泛的應用前景。
目前，視覺傳感器領域國内企業嶄露頭角，在消費場景已有應用。海外以安森美、基恩士、康耐視為主，國内有奧比中光、偉景智能、遠形時空等企業。另外，度量科技在光學三維動作捕捉系統方面具備領先優勢。
（1）遠形時空
人形機器人的視覺感覺主要包含傳統圖像傳感器、三維感覺傳感器和視覺融合三部分。遠形時空科技專注于三維感覺傳感器和視覺融合産品的開發，賦能人形機器人。遠形時空專為人形機器人研發了感覺相機OS5X系列産品。産品可以為人形機器人提供必不可少的視覺感覺功能，為人形機器人的靈活行走提供基礎保障，同時彩色和深度視覺也為人形機器人手部靈活操作提供基本資訊。
遠形時空感覺相機OS5X系列産品
（2）度量科技
度量科技專注于自主研發、生産制造和銷售光學三維動作捕捉系統，核心産品—NOKOV度量光學三維動作捕捉系統，作為人形機器人關鍵零部件的傳感器，具有亞毫米級定位精度，可精準擷取機器人位置、姿态、6DoF等資料，并實時向外廣播，支援二次開發。
光學動作捕捉系統構成
動作捕捉是一項能夠實時地準确測量、記錄運動物體在實際三維空間中的各類運動軌迹和姿态，并在虛拟三維空間中重構這個物體每個時刻運動狀态的高新技術。NOKOV度量動捕提供多種産品鏡頭型号，以滿足不同領域的應用需求。在人形機器人研究中，基于動作捕捉的模仿學習已經成為機器人進化的關鍵，通過使用NOKOV度量光學動作捕捉系統，可擷取示教軌迹資料，進而生成控制機器人的政策程式，使其能夠在新環境中複現這些動作。其次，在人形雙足機器人的平衡控制方面，精确地控制下肢和全身各關節是一大難點。NOKOV度量光學動作捕捉系統通過精确采集人體運動時的位姿資料，為設計出類似人類的仿生機械結構提供了一種有效的解決方案。此外，要想讓人形機器人執行更為複雜和精細的任務，比如抓取軟質物體或小型物件，就必須對手部結構進行精細化設計。NOKOV度量光學動作捕捉系統的高精度定位為靈巧手的設計提供可靠的技術支援。
度量科技動作捕捉用于機器人實驗室
總之，視覺傳感器為人形機器人帶來了更進階别的感覺和操作能力，使人形機器人能夠在各種複雜環境中自主、準确地完成任務，并與人類進行更自然、流暢的互動。随着技術的不斷發展，未來人形機器人在各個領域的應用将會更加廣泛和深入。
二、觸覺傳感器
觸覺傳感器是實作人形機器人智能感覺和人機互動的核心器件。觸覺傳感器将觸覺刺激轉換為電信号送入人形機器人控制器，為人形機器人感覺外界環境提供豐富的資訊，如物體尺寸、形狀、紋理、剛度、溫度等特性，還能提供與他人的力觸覺互動。
柔性觸覺傳感器又可稱為“電子皮膚”，能夠實作與環境接觸力、溫度、濕度、震動、材質、軟硬等特性的檢測，是人形機器人直接感覺環境作用的重要傳感器，同時可以讓人形機器人的外觀、表情及動作更像人類。
觸覺傳感器作為人形機器人傳感器體系中的重要組成部分，其市場需求将随着人形機器人應用場景的拓展而不斷增長。目前全球觸覺傳感器的市場規模正在不斷擴大，預計未來幾年将保持高速增長。目前，國内有華威科、他山科技、帕西尼感覺、盈連科技、钛深科技等企業在機器觸覺領域做了大量布局。
（1）華威科
華威科圍繞高性能柔性電子皮膚設計制造和機器人操作穩定性監測等難題開展了大量研究，提出了高靈敏度大面積電子皮膚設計制造新原理，突破了電子皮膚傳感系統內建、多元傳感信号融合與處理等關鍵技術，研制的機器人觸覺感覺電子皮膚的靈敏度、響應時間與空間測量能力等技術名額，均達到國際領先水準。
華威科電子皮膚器件結構
針對電子皮膚感覺功能單一的局限，首次提出了電容與摩擦電耦合的新型雙模态感覺方法，使得機器人電子皮膚具備了感覺壓覺、接近覺、物體輪廓、硬度等多種實體資訊的能力，極大地拓展了電子皮膚的感覺範。針對機器人電子皮膚感覺能力不足的現狀，研究團隊基于生物微小感覺結構對外界刺激的響應機制，提出了仿生增敏觸覺感覺新結構，傳感靈敏度達9484.3 kPa-1，檢測極限低至0.13 Pa，均為國際領先水準；将該高性能電子皮膚與機器人靈巧手內建，在國際上首次實作了機器人穿針引線的靈巧操作，并首次實作對切割不同生物組織時微小接觸力的準确檢測，解決了手術機器人缺少微小接觸力感覺的國際性難題。公司緻力于打造柔性傳感領域工藝、機理、材料、裝備制造IDM制造模式。
公司目前圍繞人形機器人觸覺感覺系統，開發了靈巧手指尖觸覺，結合觸覺傳感器，視觸融合，實作複雜場景下的靈巧抓取；電子皮膚賦予人形機器人整體仿生觸覺感覺能力，進一步提升人形機器人情緒識别，人機互動能力；智能足，結合足底電子皮膚優化人形機器人在不同步态下的靈活移動。
華威科電子皮膚應用
目前在研的産品為柔性多模态觸覺感覺與人機互動技術研發項目，主要研發人形機器人柔性多模态感覺皮膚，建構大面積多通道觸覺傳感陣列，建立神經網絡算法，實作感控一體化。具體産品形态為一種以大面積、多形狀的柔性多模态感覺皮膚，與特定場景集的智能硬體結合的整套具身智能的人形機器人視觸覺電子皮膚。主要應用于人形機器人肢體、面部胸腔等大面積需要部署智能皮膚的位置。
（2）他山科技
他山科技産品主要為觸覺傳感器、晶片、電子皮膚等，在人形機器人方向更多屬于傳感器類中的觸覺傳感器。
在機器人技術領域，他山科技作為創新的先鋒，成功打造了全球首款專為觸覺感覺設計的AI晶片，标志性地将邊緣側類腦計算技術搭載的晶片與觸覺傳感技術相結合。這項突破性的成就不僅推動了觸覺傳感器在機器人應用中的商業化步伐，而且在全球範圍内樹立了新的技術标杆。
他山科技的觸感技術發展路徑是源自自主研發的R-SpiNNaker分布式類腦晶片架構，該架構能夠精确模拟人類的神經系統，包括傳入神經、中樞神經和傳出神經的功能。借助三維空間電容層析算法和四核脈沖神經網絡的結合，該觸覺傳感器實作了前所未有的高精度觸覺感覺能力，包括非接觸式手勢識别和材質辨識等複雜功能。
目前他山科技已經研發出三種型号的觸覺感覺晶片和觸覺傳感器，覆寫從機器人到消費電子、家電，乃至汽車領域的廣泛應用。首款觸覺傳感器已經進入生産階段，預示着在不久的将來，基于這項技術的觸控感應解決方案将被廣泛應用于多個行業。
技術上，這些觸覺傳感器突破了傳統觸覺傳感的局限，能夠感覺七到十個觸覺變量，包括三維力和材質等，三維力具備高達0.001N的精度，遠超同類産品。此外，借助獨創的非接觸空間分層感覺技術，他山科技的觸覺感覺晶片可以基于電容場效應原理，實作多層次的觸覺互動，為人機互動提供了更加豐富和靈活的可能性。
他山科技觸覺傳感器電容感覺技術路徑
随着觸覺傳感器技術的不斷發展和市場需求的不斷增長，新的企業也在不斷湧現，是以觸覺傳感器領域的競争也将日益加劇。觸覺傳感器的技術壁壘主要展現在柔性材料、工藝和解耦算法，随着新材料、新工藝的發展，觸覺傳感器正在向柔性化、輕量化、高陣列、高靈敏度的方向發展，将使得觸覺傳感器更加适應人形機器人的需求，提高人形機器人的操作性能和穩定性。
三、力矩傳感器
人形機器人對于力矩傳感器要求較多，目前有六維力傳感器、微型壓力傳感器、拉壓力傳感器、關節扭力傳感器等，六維力傳感器是力控、擺動穩定控制的核心，可精準測量随機變化的力，随着人形機器人逐漸量産，有望推動傳感器行業擴容。
目前，國産六維力/力矩傳感器與海外廠商傳感器在靈敏度、串擾、抗過載能力及維間耦合誤差等方面仍存在差距。但國内參與公司不斷取得技術進展，宇立儀器、鑫精誠、坤維科技、海伯森、藍點觸控、神源生智能、瑞爾特測控等，均已有相關的産品落地并進入産業化應用。
（1）宇立儀器
宇立儀器有作為超過30年的傳感器設計和力控經驗的企業，擁有100%自主研發及生産技術，傳感器型号超過500種，實際應用案例超過2000例。在人形機器人關鍵零部件上提供多種力傳感器。手腕腳腕以及指間傳感器等，在人形機器人上都有廣泛應用。
宇立儀器以其深厚的研發實力和技術底蘊，在力傳感器及力控技術的開發和應用領域确立了顯著的核心優勢。其核心團隊擁有超過30年的傳感器設計和力控經驗，保證了技術創新的連續性和前沿性。宇立儀器的技術創新能力、豐富的産品線及廣泛的市場應用，共同構成了其在人形機器人産業中的獨特優勢。
在技術創新方面，宇立儀器擁有100%自主研發及生産技術，傳感器型号超過500種，實際應用案例超過2000例。這種強大的研發能力使得宇立儀器能夠不斷推出适應市場需求的新産品，滿足人形機器人産業對高精度、高可靠性力傳感器的迫切需求。
宇立儀器M22XX機器人扭矩傳感器
首先，宇立儀器力傳感器具備高精度、高靈敏度的特點，能夠實時感覺機器人與外界環境的互動力，為人形機器人的運動控制提供了精準的資料支援。在人形機器人的運動過程中，傳感器能夠實時擷取機器人在各個方向上的受力情況，進而確定機器人在進行複雜動作或精細作業時能夠保持穩定的運動狀态。
其次，随着人形機器人應用場景的不斷拓展，對傳感器的性能要求也在不斷提高。宇立儀器緊跟市場的需求，持續進行技術創新和産品更新。宇立的傳感器不斷提升性能，以适應人形機器人在不同場景下的應用需求。
此外，宇立儀器還注重傳感器與其他關鍵零部件的協同設計與優化。在人形機器人的整體設計中，傳感器需要與關節、執行器等部件進行緊密配合，以實作機器人的整體性能最優化。宇立儀器通過深入研究人形機器人特性，感器進行針對性的優化設計，確定其能夠與其他部件無縫對接，共同提升機器人的運動性能和作業效率。
（2）鑫精誠
鑫精誠成立于2009年，是國内最早關注并研發六維力傳感器的企業之一，同樣也是國内最早關注并研發關節扭矩傳感器的企業之一。公司近年對人形機器人行業的力覺應用非常重視并投入了大量的研發資源，積極參與人形機器人公司的各類力覺傳感器應用痛點的解決，目前已為人形機器人提供大量解決方案。
随着人工智能、機器人技術的快速發展，人形機器人在醫療、康複、助老等領域的應用将不斷拓展，力矩傳感器的重要性也日益凸顯。作為人形機器人感覺外界環境、實作精準操作的關鍵部件之一，力矩傳感器市場需求也将不斷增長。
總之，通過引入AI算法、視覺傳感器、觸覺傳感器、力矩傳感器等技術，人形機器人将實作多源資訊的深度融合。觸覺、力覺和視覺等感覺形式将不再孤立，而是互相融合、互相補充，共同構成人形機器人全面而精準的感覺體系，這将為人形機器人帶來前所未有的智能水準和适應能力。