同時，機器人若要模擬人體的觸覺，以及實現人體皮膚對溫度、濕度等外界物理量的感知，則電子皮膚可能是最佳路徑之一。電子皮膚需要集成各類傳感器和集成電路，并使用柔性的材料制作，壁壘較高，目前尚未在機器人領域大量應用。但從泛用性與仿生性角度，我們認為電子皮膚或是機器人觸覺的終極方案。

1）電流環力控：通過電機的電流閉環做力閉環反饋控制，適用于直驅電機或者帶小減速比的應用場景。其優點在于成本低，不需要增長額外的傳感設備，而缺點在于精度較低，響應較慢，適用場景有限。

2）力矩/力傳感器力控：機器人中的力傳感器主要有關節部位的單軸力矩傳感器和機器人執行器末端的6軸力傳感器，測量機器人內部受力情況，以及末端執行器與外界環境交互的受力情況。這類力控方法是性能最佳，但成本最高的方案，典型應用案例為KUKA LBR iiwa機械手。特斯拉Optimus在旋轉關節執行器處配置了力矩傳感器，其在股東日上展示了機械手控制力道不打碎雞蛋的視頻，顯示出優秀的電機轉矩控制能力。

3）被動力控（彈性體）：在末端執行器上添加彈性體，通過彈性體形變測量力矩，或用于向終端施加恒定力。該方案常用于低成本、高集成度的場景。

電子皮膚：最具潛力的觸覺傳感器，有望成為機器人觸覺終極方案。機器人若要模擬人體的觸覺，以及實現人體皮膚對溫度、濕度等外界物理量的感知，則電子皮膚可能是最佳路徑之一。想要復刻天然皮膚的功能，電子皮膚需要集成各類傳感器和集成電路，并使用柔性的材料制作，壁壘極高。

在實現上述工藝的同時，電子皮膚與機器人本體的包裹結合、信號傳輸等方面均是難點，因此，電子皮膚目前尚未在機器人領域大量使用。但從泛用性與仿生性角度，我們認為電子皮膚或是機器人觸覺的終極方案。

力控傳感器領域，國內尚未出現絕對龍頭，未來機器人有望帶來大量需求，推動國內企業快速發展。在力控傳感器領域，國內企業與海外龍頭差距較大，海外相關企業多為電子元器件綜合供應商，而國內企業尚未出現類似于視覺領域的絕對龍頭。我們認為，機器人有望帶來大量力控傳感器需求，國內相關企業有望持續受益。

慣導傳感器：人形機器人的姿態控制核心

慣導傳感器（IMU）是人形機器人姿態控制的核心。慣導傳感器是測量物體三軸姿態 角（或角速率）及加速度的裝置，可測量來自三個方向的線性加速度和旋轉角速率， 通過解算可獲得載體的姿態、速度和位移等信息。

在體育運動中，慣性傳感器由用 于測量力和加速度的加速度計，用于指示旋轉的陀螺儀和用于測量人體姿勢的磁力 計組成，這些傳感器跨三個軸收集數據并捕獲運動員的細微動作。

IMU傳感器通常較 為小型、輕便且具有長時間的電池待機時間。并且可以進行編程和設計，以解決使 用過程中的實際問題，從而對動作進行精細分析。同時，來自IMU的數據是連續、實時的。

在人形機器人中，慣導傳感器有望成為其姿態控制的核心。 慣導傳感器是現代導航系統的關鍵組成部分之一。慣性傳感器按照精度通常分為分 為消費級、工業級、戰術級、導航級和戰略級這五種。其中，消費級慣導傳感器通常 應用在智能手機和汽車輔助駕駛，人形機器人和自動駕駛所使用的的慣導傳感器通 常為戰術級。

慣導傳感器按技術原理分為MEMS（微電子機械系統）、FOG（光纖陀螺儀）和ROG （激光陀螺儀）。MEMS慣導傳感器在精度上遜色于另外兩種技術路線的慣導傳感 器，但是由于價格便宜，體型小加上技術進步帶來的技術提升，消費類、汽車、高端 工業、無人系統、高可靠等領域中對精度要求較低的應用場景主要應用MEMS陀螺 儀。

全球MEMS慣性導航傳感器市場規模超230億，中國市場超100億。據芯動聯科招股 書援引Yole發布的Status of MEMS Industry 2022中的數據, 2021年全球MEMS慣導 傳感器市場規模約35.09億元。據芯動聯科招股書援引的頭豹研究院數據，2021年中 國MEMS慣導傳感器市場規模約136億元，增速約為20.63%。