多个传感器自研！刚刚，马斯克公布最强人形机器人Optimus二代
没有一点点防备，今天马斯克在社交平台X，发布了一段第二代Optimus人形机器人的视频，并且公布正式发布时间将在12月份。
值得注意的是，Optimus第二代将搭载多个特斯拉自研的传感器零部件，带来11自由度灵巧手、触觉传感、多维力传感等感知能力，相比第一代Optimus人形机器人实现巨大“进化”！
受此消息冲击，中午时分，中国A股上多个人形机器人概念传感器股票集体“暴动”，汉威科技、柯力传感等公司一度涨停。
据悉，马斯克希望Optimus人形机器人能在2年内量产，第二代Optimus人形机器人怎么样？将升级哪些传感器？人形机器人量产逼近，哪些高端国产传感器赛道将迎来发展机遇？详情见下文。
马斯克突发第二代Optimus人形机器人宣传视频！搭载多个自研传感器部件，两指捏鸡蛋，大幅进化！将在12月正式发布！
美国当地时间12月12日晚间（北京时间12月13日中午），马斯克在社交平台X（原Twitter），发布第二代Optimus人形机器人的宣传视频，并将在12月份的近期正式推出。
根据视频介绍，第二代Optimus人形机器人将新增这些零部件：
由特斯拉自研设计的执行器与传感器
2自由度的颈部
响应更快的11自由度灵巧手、触觉传感器（十指）
执行器集成电子元件和线束
足部力/扭矩传感器
铰接式脚趾等
同时，第二代Optimus人形机器人有多项性能显著提升：
行走速度提高30%
减重10kg
平衡力及全身控制提高，可完成深蹲
两指捏鸡蛋
迫不及待想看第二代Optimus人形机器人长得怎样？请看下面马斯克发布的宣传视频：
在此前第一代Optimus的视频中，马斯克介绍的重点大多落在了视觉、分拣、单平衡等能力。而最新的第二代Optimus首秀视频，则似乎更多聚焦于运动与控制——行走、平衡、精细操作与感知，Optimus人形机器人的“拟人”能力有了巨大的进化。
值得注意的是，第二代Optimus人形机器人新增的多项特斯拉自研传感器：
1、足部力&力矩传感（有媒体推测采用了六维力矩传感器）
2、全新11自由度灵巧手，响应更快，新增手指触觉传感器
通过新增的手指触觉传感器，配合11自由度的灵巧手，第二代Optimus实现了两指捏起鸡蛋的精细操作——这涉及到精确的力传感和控制。
宣传视频中，特斯拉对Optimus行走的足部动态进行了特写。不同于传统的一体脚掌，第二代Optimus的脚掌分为两个部分，同时通过新增加的足部力&力矩传感器，使其步行姿态更接近人类，并且行走速度提升了30%。
视频中，第二代Optimus还“特意”做了个90°深蹲的动作，还会像人一样将手向前伸以保持平衡，做这个动作需要调动全身多个关节参与，并有强大的平衡感知能力，显然其搭载的IMU等惯性传感器及感知算法有了大幅度提升。
特斯拉人形机器人的进化史，未来需求达200亿个，远超汽车！人形机器人配套传感器市场空间庞大！
特斯拉机器人正在不断“进化”。
2021年8月，在“特斯拉AI日”活动中，马斯克首次透露了造人形机器人的想法，当时PPT上的人形机器人身高大概是 1.72 米，重约 112 斤，有一张面部屏幕，能够以约 8 公里 / 小时的速度移动。
一年后，在2022 年 9 月的“特斯拉AI日”上，特斯拉人形机器人“初代机”Bumblebee亮相，当时它还不能做跳舞等花样表演。机器人工作时的功耗是 500W，重量达到 73 公斤，手运动的自由度有 27 个。
又一年后，2023年5月，特斯拉第一代Optimus人形机器人正式发布，具有流畅行走和抓取物体的能力。
如今，仅仅几个月过去，马斯克就已经迫不及待地在12月份发布第二代Optimus人形机器人，从视频上看，其运动、平衡、感知等能力又得到了“进化”，已经越来越像人类行动。
据马斯克称，造人形机器人是特斯拉最重要的任务，比造汽车还重要。在2023年5月份刚刚举办的特斯拉全球股东大会上，马斯克强调未来人们对人形机器人的需求量会非常大，人形机器人将会是今后特斯拉主要的长期价值来源：
“如果在人形机器人和人的比例是2比1左右，那么人们对机器人的需求量可能是100亿乃至200亿个，会远超电动车的数量。”
从特斯拉机器人的更新上看，Optimus Gen2相比Gen1灵活性大幅提升，变化巨大，一些机构认为人形机器人的商业化落地进程有望加速，将带动相关产业发展。
此前，原重庆市长黄奇帆在中国制造强国论坛、中国宏观经济论坛等多个重要会议发言，提出今后二三十年能够形成万亿美元市场级别的五大件，已经出现，中国要积极进行前瞻性的布局和主动出击，这五大件市场就包括家用机器人这个人形机器人的细分领域。
马斯克更是表示，希望特斯拉的人形机器人在未来2年内量产。人形机器人的未来快到了！
人形机器人需要哪些传感器？国产情况怎样？
这些利好消息，也让市场看好人形机器人的未来。
而从宣传视频的介绍看，新增的触觉传感器、力传感器以及更强大的平衡感知能力，是特斯拉第二代Optimus人形机器人的主要亮点。
这冲击了中国A股上的多个人形机器人概念传感器股票，汉威科技、柯力传感等公司一度涨停，苏奥传感、敏芯股份等公司股价也大幅上扬。
人形机器人传感器检测对象不同分为内部传感器和外部传感器。
内部传感器：用来感知机器人的自身状态的传感器，比如位置、速度、加速度。
外部传感器：用以感受机器人周围环境、目标物的状态信息的传感器，比如视觉、触觉、听觉、嗅觉、温度、力觉等。
人形机器人的感知系统，以各类传感器为核心部件。
力传感器
力传感器用于人形机器人准确获取驱动关节和肢体末端触感力学信号的感知，其中六维力传感器是现有机器人产业化的主流选择。
六维力传感器技术壁垒高，多应用于高精密场景：六维力传感器能够同时测量沿三个坐标轴方向的力和绕三个坐标轴方向的力矩，是维度最高的力传感器，能够给出最全面的力觉信息，相较于低维力传感器，六维力传感器的技术难度和使用难度高，但对于机器人产业链的智能装配和其他场景的精密场景非常重要。
我国力矩传感器行业仍处在初期阶段，竞争格局较为分散，目前国产六维力传感器厂商较为稀缺，宇力仪器、坤维科技、鑫精诚、蓝点触控、海伯森技术、柯力传感、昊志机电等。
触觉传感器
人形机器人灵巧手使用工具、操作设备、分拣物品、高精度装配等能力，在灵巧手掌内配置触觉传感器，以感知操作目标的位姿、硬度、肌理等特征，提高灵巧手的智能化操作能力。
机器人触觉传感器主要以柔性传感器（柔性电子皮肤）为研发方向，目前柔性传感器仍处于早期研发阶段，海外知名企业为Interlink、Tekscan等，国内仅能斯达等少数企业具备产业化预期。
国内柔性传感器主要企业有：能斯达电子（汉威科技旗下）、钛深科技、三三科技、力感科技、慧闻科技、韧和科技等。
惯性传感器
惯性传感器主要用于人形机器人的姿态感知，人形机器人姿态控制要求高性能、小型化的惯性传感器，主要有MEMS IMU（惯性测量单元）、陀螺仪、加速计等MEMS惯性传感器。
由于MEMS惯性传感器产品生产工艺难度大，只有头部企业才有足够的资金、技术和资源来应对市场竞争，因此准入门槛不断提高，国内参与竞争的厂商较少。
我国MEMS惯性传感器市场份额分布相对集中，国际厂商占据垄断地位。前三名国际厂商共占据近80%市场份额，博世、意法半导体、TDK等企业是主要市场领导者。
国产MEMS惯性传感器企业主要有敏芯股份、芯动联科、士兰微、明皜传感、矽睿科技、美新半导体、深迪半导体、美泰电子等公司。
视觉感知
机器人视觉感知主要包含图像传感器、激光雷达、毫米波雷达等传感器。
相较于雷达，人形机器人更可能采用摄像头方案，或以雷达为辅助，未来机器视觉、AI解决方案公司有望进入市场。交互模块以AI技术的应用核心，完成对于大脑分析判断工作的vwin 实现；视觉是人机交互三大核心功能的基础，未来机器视觉、AI公司前景广阔。
我国图像传感器主要厂商有韦尔股份、格科微、思特威等企业，这三家企业也是国产CMOS图像传感器市场份额前三的公司。
我国车载激光雷达企业较多，并已取得领先的市场地位，国产激光雷达企业包括禾赛科技、速腾聚创、图达通、华为、大疆览沃、北醒光子、镭神智能、北科天绘等。
目前美国、欧洲和日本在毫米波雷达技术和研究方面处于领先地位，中国24GHz雷达市场：主要由法雷奥（Valeo）、海拉（Hella）和博世（Bosch）主导，市场占比60%以上；中国77GHz雷达市场：主要由大陆集团（Continental）、博世（Bosch）和德尔福（Delphi）主导，占比约80%。
国产毫米波雷达厂商有森斯泰克、德赛西威、华域汽车等。
▲部分国产毫米波雷达企业，来源：网络
结语
经过几次“进化”，马斯克的人形机器人进步巨大，越来越像人类一样灵活，其落地量产的步伐似乎也越来越近了。
马斯克预测未来人形机器人需求将达到100亿到200亿个，市场远超汽车，黄奇帆也曾预测，家用机器人将是能形成万亿美元市场的“大件”，中国应做好准备。
人形机器人的市场广阔，其感知能力依赖于力、触觉、惯性、视觉等各种传感器，且对性能、精度要求极高，是典型的技术高、单价高、利润高的高端传感器赛道，将是未来国产中高端传感器的重要舞台。
国产高端传感器与国外先进水平仍存在较大差距，工信部在9月份发布针对人形机器人的揭榜挂帅任务榜单，其中就明确提到力传感器、触觉传感器、MEMS姿态传感器等应用于机器人的传感器产品。
在市场、政策的双重推动下，期待国产高端传感器蓬勃发展，未来在广阔的人形机器人市场占据一席之地！
审核编辑 黄宇
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