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未来人形将采用什么触觉传感器方案?

主流的触觉传感器技术方案是电阻式:主要有两种具体方案:

a.接触电阻方案通过改变电极板之间的接触面积和接触密度来改变电阻。例如,零感应技术的泡沫方案可以作为开口的环,通过将导电材料投入泡沫材料的内部。在下压过程中,开口逐渐缩小,材料的导电性逐渐提高,从而反映了接受的压力。

b.导电颗粒方案,或隧道穿透方案,通过在弹性材料中填充导电颗粒,通过压缩导致导电颗粒间隙缩小,然后带来电阻变化。

三种触觉搭配将成为长期主流:

a.热感;

b.大面积低精度反馈;

c.高精度反馈(如指腹)。

预计电阻式、电容式、热辐射式三种方案将结合在一起。

电阻:大面积覆盖,可用于手臂和身体部位。其优点是组装简单,易于大规模生产,灵活性高,使用寿命长,可靠性强,成本低,耐高温高压。假设手掌背部4个+身体部位共2平方米,目前大规模生产价格约370元/平方米,预计25年降至334元/平方米左右。

电容式:用于指尖识别纹理。电容式适用于检测新能源电池制具、判断接触物体类型、盲文检测等高精度场景。假设电容式指尖需要10个,目前100元/个,量产后预计20-30元/个。

热辐射类型:可布置在手指之间感知温度。通过热辐射和红外线检测人或金属的接近,可以实现非接触感知,判断是否有热源接近以避免危险。

成本差异:核心原材料的海外产品与国内产品没有太大区别,国内产品价格低廉。

性能差异:海外产品精度(3-5%)、钛深产品精度3-5%,力感科技5%,一般产品精度10%左右,足以满足终端用户目前的使用场景需求。

精度低的原因是:触觉采用霍尔原理,范围小,精度弱。整个触觉传感器的敏感器件暴露在外,敏感层薄,厚度一致性不同。

分析各技术路线的优缺点

特斯拉预计将使用压力触觉传感器,像素约为8*12,我们预计单机价值约为数百元。它主要分为电阻、电容和压电。从成本的角度来看,电阻和电容预计将成为最终的解决方案。

竞争格局:外资占大部分份额

主要的全球触觉传感器制造商是Tekscann、Pressure Profile Systems、Sensor Products Inc.等等,全球前三大厂商约占市场份额的65%。

苏州能斯达电子(汉威科技)是国内布局触觉传感器的公司、墨现科技、力感科技、瑞湖科技等。浦汇科技、帕西尼感知、韧和科技、别山科技、柔宇科技、宇博智能、常州福普生、上海澄科电子、常州柔希电子。

市场格局(按收入排序):

1)第一梯队:领头羊是深圳纽迪瑞科技,年收入1-1.2亿元。主要市场对象是3C市场,包括笔电、手机、tws耳机。传感器年销量约1200万,主要从事电控相关产品。

2)第二梯队:苏州能斯达、三三智能科技、汇文纳米科技、钛深科技等企业数量相对较多,年收入在2000-3000万元之间,较好情况在4000万元左右,但仍与第一梯队相差较大,主要是因为第一梯队在3C市场的市场份额达到90%以上,剩余空间较小。

供应链:石墨烯、芯片、导电涂料等主要原料

上游企业:材料制造商(石墨烯)、加工厂家和芯片厂家,由于传感器方案不同,所需材料不同,上游厂家相对分散,主要集中在长三角和珠三角。a.OEM制造商主要生产丝印和车床;b.一些原材料制造商来自北方的工业区,一些是海外制造商,还有一些石墨烯制造商位于长三角或湖北。

由于触觉传感器需要大量的膜材料和涂层(导电或半导电浆),膜材料也是触觉传感器的重要上游,这些材料制造商也是光伏产业的重要上游,主要依靠光伏产业的快速发展;c.芯片制造商需要提供高采集能力的芯片,如芯海技术,主要提供高精度、多通道的ADC采集芯片。高性能芯片有利于降低压电传感器的运行成本。

相关目标:【柯力传感】【汉威科技】【福莱新材料】

产业链研究

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