來(lái)源:傳感器專(zhuān)家網(wǎng)
自2021年特斯拉聲勢(shì)浩大地宣布造人形機(jī)器人起,國(guó)內(nèi)大廠(chǎng)紛紛緊跟,一時(shí)間,自研國(guó)產(chǎn)商用人形機(jī)器人已成燎原之勢(shì)。
(相關(guān)資料圖)
馬斯克透露“人形機(jī)器人或于2024年量產(chǎn)”的消息,更是讓機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈上的零部件企業(yè)躍躍欲試。
實(shí)際上,零部件企業(yè)的信心來(lái)自于兩方面:一方面,人形機(jī)器人賽道處于初期發(fā)展階段,還未形成產(chǎn)業(yè)化;另一方面,核心零部件在人形機(jī)器人成本中占比居高不下,以模擬關(guān)節(jié)及肢體末端觸感的力傳感器為例,其在人形機(jī)器人成本中占比約為15%。
在人形機(jī)器人核心零部件中,六維力傳感器是技術(shù)壁壘最高的產(chǎn)品之一,但從近些年的研發(fā)進(jìn)度來(lái)看,國(guó)產(chǎn)六維力傳感器廠(chǎng)商有望加速?lài)?guó)產(chǎn)替代的進(jìn)程。
六維力傳感器有望進(jìn)入高速成長(zhǎng)期
近年來(lái),國(guó)家對(duì)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展高度重視,力覺(jué)傳感器作為機(jī)器人的“觸覺(jué)神經(jīng)”,其重要性逐漸上升到國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展層面,六維力傳感器更是憑借其高精度的優(yōu)勢(shì),成為制造業(yè)重點(diǎn)研發(fā)的產(chǎn)品之一。
《中國(guó)制造2025》中提到,將重點(diǎn)開(kāi)發(fā)關(guān)節(jié)位置、力矩、視覺(jué)、觸覺(jué)、光敏、高頻測(cè)量、激光位移等傳感器,滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用需求;《“十四五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中也提到,六維力傳感器作為新型傳感器被列入到機(jī)器人關(guān)鍵基礎(chǔ)提升行動(dòng)中。
從需求端來(lái)看,目前,六維力傳感器的市場(chǎng)基數(shù)依然偏小,但應(yīng)用領(lǐng)域在持續(xù)擴(kuò)大,包括汽車(chē)行業(yè)的碰撞測(cè)試、輪轂測(cè)試和零部件測(cè)試環(huán)節(jié),以及航空航天、生物力學(xué)、醫(yī)療康復(fù)、科研實(shí)驗(yàn)、機(jī)器人與自動(dòng)化等領(lǐng)域。
從供應(yīng)端來(lái)看,市面上已有多家國(guó)產(chǎn)零部件廠(chǎng)商在攻克六維力傳感器領(lǐng)域,產(chǎn)品主要有應(yīng)變片式、光學(xué)式、壓電電容式等類(lèi)型。據(jù)高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所(GGII)調(diào)研,近兩年,中國(guó)市場(chǎng)六維力傳感器的銷(xiāo)量在持續(xù)增加。
GGII認(rèn)為,六維力傳感器有望進(jìn)入高速成長(zhǎng)期,而在該細(xì)分領(lǐng)域脫穎而出的企業(yè),必然要靠專(zhuān)注與堅(jiān)持。
3C 起家,堅(jiān)守十年
在力傳感器領(lǐng)域,鑫精誠(chéng)傳感器是國(guó)內(nèi)最早關(guān)注并研發(fā)六維力傳感器的企業(yè)之一。
2009年,深圳市鑫精誠(chéng)科技有限公司(下文稱(chēng)“鑫精誠(chéng)傳感器”)成立,其一直專(zhuān)注于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,聚焦微型壓力、稱(chēng)重、多軸力、扭力等智能傳感器及控制儀表的創(chuàng)新研發(fā)和精益生產(chǎn)。
2010年,鑫精誠(chéng)傳感器憑借著產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)及客戶(hù)口碑和引薦,成功獲得3C自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)訂單,到今天,僅僅在3C行業(yè),鑫精誠(chéng)六維力傳感器年銷(xiāo)量就已超2000只。
現(xiàn)在,鑫精誠(chéng)傳感器在市場(chǎng)上的產(chǎn)品,涵蓋力傳感器全品類(lèi)產(chǎn)品矩陣,其六維力傳感器經(jīng)過(guò)十余年的研發(fā)及技術(shù)積累、4次產(chǎn)品迭代后,產(chǎn)品技術(shù)及精度處于行業(yè)領(lǐng)先水平。
隨著力傳感器的應(yīng)用場(chǎng)景越來(lái)越廣,鑫精誠(chéng)傳感器的業(yè)務(wù)也從3C行業(yè)逐步擴(kuò)大到汽車(chē)行業(yè)的組裝、焊接、測(cè)試環(huán)節(jié),醫(yī)療行業(yè)的各種設(shè)備,工業(yè)領(lǐng)域的機(jī)械設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人、工具設(shè)備,農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的農(nóng)用機(jī)械設(shè)備和航空航天的測(cè)試等領(lǐng)域中。
2022年,鑫精誠(chéng)傳感器訂單近2億元,國(guó)外的ABB、發(fā)那科,國(guó)內(nèi)的大族、越疆等機(jī)器人本體企業(yè)均與鑫精誠(chéng)達(dá)成深度合作。
在機(jī)器人高端零部件仍處于“卡脖子”的時(shí)代,鑫精誠(chéng)傳感器的壯大究竟靠什么?
產(chǎn)品種類(lèi)齊全,最小直徑僅9.5mm
對(duì)于制造企業(yè)的良性循環(huán),產(chǎn)品質(zhì)量、交期和成本是具有決定性作用的三點(diǎn)因素。
根據(jù)高工機(jī)器人調(diào)研,優(yōu)秀的研發(fā)能力、齊全的產(chǎn)品規(guī)格種類(lèi)、強(qiáng)大的批量生產(chǎn)能力和高性?xún)r(jià)比恰恰是鑫精誠(chéng)傳感器訂單量破億的核心優(yōu)勢(shì),在這些方面,鑫精誠(chéng)傳感器處于業(yè)內(nèi)第一梯隊(duì)。
(圖片來(lái)源:鑫精誠(chéng))
在研發(fā)實(shí)力方面,鑫精誠(chéng)傳感器研發(fā)團(tuán)隊(duì)有30余位經(jīng)驗(yàn)豐富的專(zhuān)家,可以根據(jù)客戶(hù)的要求定制產(chǎn)品,做到極致性?xún)r(jià)比,即在能滿(mǎn)足客戶(hù)需求的前提下,把成本做到最低。
值得一提的是,鑫精誠(chéng)傳感器共有60余項(xiàng)專(zhuān)利,其中六維力傳感器的發(fā)明專(zhuān)利5個(gè),實(shí)用新型專(zhuān)利9個(gè),專(zhuān)利數(shù)量在國(guó)內(nèi)同領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。
從產(chǎn)品種類(lèi)規(guī)格來(lái)看,鑫精誠(chéng)傳感器擁有多維力傳感器、扭矩傳感器、壓力傳感器、拉壓力傳感器、位移傳感器、控制儀表等,今年還研發(fā)并上市了張力傳感器。
其中,最具核心競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品是六維力傳感器和扭矩傳感器。
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;該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)包括中空式,法蘭式,IP68深水、微型式、自帶緊固螺釘式等,幾乎覆蓋了常規(guī)六維力傳感器的所有結(jié)構(gòu)。
(圖片來(lái)源:鑫精誠(chéng)9.5mm六維力傳感器)
而扭矩傳感器擁有鋼度大,受徑向力影響小、抗過(guò)載能力強(qiáng),經(jīng)過(guò)高低溫補(bǔ)償、溫度特性好,輸出正反扭矩信號(hào),響應(yīng)速度快等優(yōu)勢(shì)。
(圖片來(lái)源:鑫精誠(chéng))
從交期來(lái)看,鑫精誠(chéng)六維力傳感器獨(dú)特的存結(jié)構(gòu)解耦技術(shù),可以極大節(jié)省標(biāo)定和制造時(shí)間和成本,滿(mǎn)足高校、實(shí)驗(yàn)室、工廠(chǎng)等客戶(hù)定制的各種場(chǎng)景并快速交付。據(jù)鑫精誠(chéng)傳感器董事長(zhǎng)吳浩介紹,目前,鑫精誠(chéng)傳感器的最大量產(chǎn)能力可達(dá)1000只/天。
從成本來(lái)看,海外老牌廠(chǎng)商生產(chǎn)的六維力傳感器售價(jià)在幾萬(wàn)元一只,而鑫精誠(chéng)六維力傳感器在滿(mǎn)足客戶(hù)交付需求的基礎(chǔ)上,可低至2000元一只。
吳浩一直懷揣著一顆愛(ài)國(guó)心,“我的目標(biāo)是讓中國(guó)各行各業(yè)都用得起高品質(zhì)、高性?xún)r(jià)比的力傳感器,再也不用受技術(shù)上‘卡脖子’的困擾”,這也是吳浩決心進(jìn)入人形機(jī)器人領(lǐng)域的初心。
想量產(chǎn),國(guó)產(chǎn)滲透率要達(dá)到60%以上
實(shí)際上,國(guó)產(chǎn)六維力傳感器產(chǎn)品質(zhì)量跟國(guó)外頂尖產(chǎn)品相比,仍存在差距,而彌補(bǔ)差距需要大量經(jīng)驗(yàn)累積。
因此,鑫精誠(chéng)傳感器瞄準(zhǔn)人形機(jī)器人領(lǐng)域,是一次順勢(shì)而為的入局。
根據(jù)特斯拉“擎天柱”的數(shù)據(jù),一臺(tái)人形機(jī)器人需要約40個(gè)力傳感器,其中下肢關(guān)節(jié)要求力傳感器承重能力和受沖擊能力更大,量程在400Nm左右;手腕、手腕指尖部分要求高靈敏度,因此上肢關(guān)節(jié)的力傳感器量程在220Nm左右。
從人形機(jī)器人的需求角度分析,鑫精誠(chéng)關(guān)節(jié)扭力傳感器適用于人形機(jī)器人的關(guān)節(jié)部分,而鑫精誠(chéng)直徑為9.5mm的六維力傳感器更適合安裝在人形機(jī)器人的指尖部分。
(圖片來(lái)源:鑫精誠(chéng))
從機(jī)器人落地領(lǐng)域來(lái)看,吳浩分析,力傳感器的發(fā)展將呈現(xiàn)出高靈敏度、高精度、高剛性的特征,此外,特種應(yīng)用要求力傳感器在高溫、高壓、高頻的條件下工作,同時(shí)具備防水、防潮的功能,因此價(jià)格會(huì)比普通傳感器更高。
吳浩預(yù)測(cè),國(guó)產(chǎn)傳感器滲透率至少要達(dá)到60%以上,才能使人形機(jī)器人的成本滿(mǎn)足全面量產(chǎn)的條件。
故而,鑫精誠(chéng)傳感器早有進(jìn)軍人形機(jī)器人賽道的計(jì)劃,一方面是為了提升國(guó)產(chǎn)核心零部件質(zhì)量,另一方面是想助力國(guó)產(chǎn)人形機(jī)器人降低成本,為機(jī)器人早日量產(chǎn)出一份力。
吳浩強(qiáng)調(diào),“進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域?qū)?guó)產(chǎn)廠(chǎng)商十分重要,只有在了解客戶(hù)需求的情況下,才能更明確產(chǎn)品發(fā)研發(fā)方向”。
實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品樣本間內(nèi),幾百個(gè)落灰的報(bào)廢傳感器無(wú)聲的訴說(shuō)著鑫精誠(chéng)傳感器的專(zhuān)注與努力,力傳感器研發(fā)并非一朝一夕,技術(shù)迭代、工藝改進(jìn)、精益化管理和性能測(cè)試都需要大量時(shí)間及資本投入。
只要積極擁抱變化、面對(duì)挑戰(zhàn),機(jī)器人核心零部件廠(chǎng)商一定能在競(jìng)爭(zhēng)中磨練的愈發(fā)強(qiáng)大,“鑫精誠(chéng)傳感器愿意做風(fēng)浪中的掌舵者”,吳浩如是說(shuō)。
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