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六維力矩傳感器行業(yè)核心技術(shù)、產(chǎn)業(yè)鏈及市場前景深度剖析

1、六維力矩傳感器行業(yè)概況

六維力矩傳感器用于精確測量多維力，能測量三維空間的力和扭矩。它融合力學(xué)與電子技術(shù)，通過檢測受力物體微小形變和位移轉(zhuǎn)化為電信號輸出。不過，受機械和加工等因素影響存在耦合誤差，提高精度、解決維間耦合是行業(yè)關(guān)鍵難題。目前，其作為高端裝備制造關(guān)鍵部件，在醫(yī)療、航天、機器人等多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

在現(xiàn)代工業(yè)與科研領(lǐng)域，精準測量多維力學(xué)量至關(guān)重要，六維力矩傳感器便成為實現(xiàn)這一目標的關(guān)鍵設(shè)備。其結(jié)構(gòu)設(shè)計精妙，恰似一位敏銳的“力學(xué)偵探”，能夠精準捕捉物體在三維空間中所受的六個獨立力學(xué)量，即三個方向的力與三個方向的力矩。這一強大功能的實現(xiàn)，得益于其精心構(gòu)建的核心組成部分。

六維力矩傳感器核心部分介紹

資料來源：普華有策

六維力矩傳感器的工作原理主要基于電阻應(yīng)變和電橋技術(shù)。當(dāng)外力或力矩作用于傳感器時，彈性體的微小形變傳遞至應(yīng)變片，導(dǎo)致應(yīng)變片電阻值發(fā)生變化。傳感器內(nèi)部構(gòu)建的電橋電路，將多個應(yīng)變片按特定方式連接。一旦應(yīng)變片電阻值改變，電橋電路的平衡被打破，進而產(chǎn)生一個與力學(xué)量成正比的輸出信號。該信號再經(jīng)信號處理電路進行放大、濾波和數(shù)字化處理后，便可被計算機等終端設(shè)備讀取與分析，從而實現(xiàn)對力學(xué)量的精確測量。

2、六維力矩傳感器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析

六維力矩傳感器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈由上游原材料與零部件供應(yīng)、中游傳感器制造以及下游多領(lǐng)域應(yīng)用環(huán)節(jié)構(gòu)成。上游提供鋼材、鋁材等原材料和彈性體、應(yīng)變片等零部件，其質(zhì)量和成本影響中游傳感器品質(zhì)和價格，相關(guān)廠商有寶鋼、中鋁等；中游涉及解耦和六維聯(lián)合加載檢定等關(guān)鍵技術(shù)，依靠高附加值技術(shù)和產(chǎn)品獲取高利潤，代表廠商有常州坤維、南寧宇立等；下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，包括工業(yè)機器人、人形機器人、航空航天、醫(yī)療、電子等行業(yè)。人形機器人規(guī)模擴張將成為六維力傳感器最具潛力的應(yīng)用場景之一，工業(yè)自動化領(lǐng)域?qū)ζ湫枨笠苍诔掷m(xù)增長。

六維力矩傳感器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈情況

資料來源：普華有策

3、我國六維力矩傳感器行業(yè)規(guī)模

在六維力傳感器領(lǐng)域，美國和日本憑借起步早的優(yōu)勢，長期主導(dǎo)著全球主要的高端市場。其深厚的技術(shù)積累、成熟的研發(fā)體系，使得它們的產(chǎn)品在性能和品質(zhì)上處于領(lǐng)先地位。不過，近年來，國產(chǎn)品牌積極進取，不斷加大研發(fā)投入，在技術(shù)創(chuàng)新方面取得了顯著進展。在測量準度、抗過載能力等核心性能指標上，正逐步拉近與國外品牌的差距。

數(shù)據(jù)顯示，我國六維力矩傳感器市場規(guī)模呈現(xiàn)出良好的增長態(tài)勢。2020年，市場規(guī)模僅為1.81億元，到2023年，這一數(shù)字已穩(wěn)步增長至2.35億元。未來，機器人市場（尤其是人形機器人）的發(fā)展和相關(guān)政策的扶持，將推動市場規(guī)模快速增長。

我國六維力矩傳感器行業(yè)規(guī)模情況

資料來源：普華有策

4、六維力矩傳感器行業(yè)發(fā)展環(huán)境

（1）政策環(huán)境

國家出臺多項政策支持六維力矩傳感器行業(yè)發(fā)展。如工信部等七部門推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，涉及智能制造等領(lǐng)域，為行業(yè)帶來技術(shù)創(chuàng)新與市場拓展機遇；“十四五”機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃提出研制六維力傳感器，補齊產(chǎn)業(yè)短板；還有基礎(chǔ)電子元器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃等政策，促進傳感器技術(shù)創(chuàng)新與市場拓展，推動產(chǎn)業(yè)升級。

六維力矩傳感器行業(yè)相關(guān)政策

資料來源：普華有策

（2）經(jīng)濟環(huán)境

全球制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級和機器人技術(shù)快速發(fā)展，帶動六維力矩傳感器市場需求強勁增長。在智能制造、工業(yè)自動化領(lǐng)域，其應(yīng)用不斷深化；醫(yī)療康復(fù)、虛擬現(xiàn)實等新興領(lǐng)域的發(fā)展，也為六維力矩傳感器開辟了更廣闊的市場空間，推動市場規(guī)模持續(xù)擴大。

（3）社會環(huán)境

隨著社會發(fā)展，人們對產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率要求提升，促使制造業(yè)向智能化、自動化轉(zhuǎn)型，對高精度傳感器需求增加。同時，醫(yī)療、科研等領(lǐng)域?qū)ο冗M測量技術(shù)的需求，也推動了六維力矩傳感器的應(yīng)用和發(fā)展。

（4）技術(shù)環(huán)境

技術(shù)創(chuàng)新是六維力矩傳感器行業(yè)發(fā)展的核心驅(qū)動力。目前，提高精度仍是主要研究方向，企業(yè)不斷攻克維間耦合等技術(shù)難題。隨著材料科學(xué)、電子工程等技術(shù)進步，傳感器性能將不斷提升，成本有望降低，推動行業(yè)持續(xù)發(fā)展。

5、六維力矩傳感器行業(yè)競爭格局分析

在中國六維力傳感器市場，宇立儀器、坤維科技等國產(chǎn)頭部企業(yè)嶄露頭角，但ATI、Robotq等國際知名企業(yè)競爭力強勁。行業(yè)呈現(xiàn)梯隊競爭格局，競爭格局的形成源于技術(shù)壁壘高、外企技術(shù)積累深厚等因素。隨著下游應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展和企業(yè)競爭加劇，競爭格局將持續(xù)演變，中國廠商市場占有率有望進一步擴大。

我國六維力矩傳感器行業(yè)內(nèi)主要企業(yè)有：

（1）宇立儀器

全球領(lǐng)先的多軸力傳感器廠商，擁有30多年傳感器設(shè)計和力控經(jīng)驗，掌握100%自主研發(fā)及生產(chǎn)技術(shù)。其六維力傳感器覆蓋9大系列、600多個型號，技術(shù)達國際領(lǐng)先水平，抗過載能力高達300%，應(yīng)用于特斯拉Optimus、波士頓動力等機器人，在汽車碰撞傳感器市場深耕30年，如今業(yè)務(wù)拓展至工業(yè)、手術(shù)機器人等領(lǐng)域。

（2）坤維科技

專注于六維力傳感器研發(fā)的高新技術(shù)企業(yè)，產(chǎn)品精度達0.5%，國內(nèi)市占率超50%。已與國內(nèi)多家人形機器人企業(yè)建立合作并實現(xiàn)產(chǎn)品量產(chǎn)，獲小米、高瓴等投資。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、醫(yī)療、航空航天、工業(yè)測試等領(lǐng)域，為客戶提供高精度力覺傳感器及力控解決方案。

（3）柯力傳感

智能傳感器行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，連續(xù)14年保持市占率第一，擁有全球最大的力學(xué)傳感器生產(chǎn)線。主要研制和生產(chǎn)各類物理量傳感器，以及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)及多場景應(yīng)用解決方案。已完成六維力傳感器系列開發(fā)，部分產(chǎn)品進入小批量試制階段并送樣客戶，產(chǎn)品涵蓋測重測力、靜態(tài)扭矩、二維力、三維力以及六維力等多種類型，積極拓展人形機器人領(lǐng)域。

（4）昊志機電

其六維力矩傳感器力控精度≤0.1Nm，具有18或24位A/D轉(zhuǎn)換，采樣率高達1KHz。產(chǎn)品應(yīng)用于按摩機器人等領(lǐng)域，在機器人領(lǐng)域布局涵蓋諧波減速器、無框力矩電機、驅(qū)動器、控制系統(tǒng)、六維度力矩傳感器等核心部件，技術(shù)覆蓋力控系統(tǒng)與伺服驅(qū)動。

（5）藍點觸控

專注于智能機器人前沿力控技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用，屬國內(nèi)六維力第一梯隊企業(yè)。通過整合柔性力控算法與工藝算法，在醫(yī)療、衛(wèi)浴、航空航天、3C、汽車、重工等多行業(yè)規(guī)?；涞兀a(chǎn)品包括wrist六維力傳感器、joint關(guān)節(jié)扭矩傳感器、力控應(yīng)用軟件包等。

（6）東華測試

國內(nèi)領(lǐng)先的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能研究和電化學(xué)工作站整體解決方案提供商，擁有六維力傳感器成品，正在推進樣品試制。產(chǎn)品應(yīng)用于航空航天、工程機械等高精度場景，在力傳感器方面，具備抗干擾技術(shù)、放大器內(nèi)置和矩陣解耦算法等優(yōu)勢。

6、六維力矩傳感器行業(yè)發(fā)展趨勢

六維力矩傳感器行業(yè)發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用拓展和市場格局變化等方面。技術(shù)上向高精度、微型化、智能化、多功能化發(fā)展；應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，在人形機器人、工業(yè)和醫(yī)療等領(lǐng)域潛力巨大；市場格局方面，國產(chǎn)替代加速，但行業(yè)競爭也日益激烈。

（1）技術(shù)創(chuàng)新趨勢

隨著工業(yè)自動化與智能制造發(fā)展，中國對高精度、智能化傳感器需求漸長。六維力傳感器作為關(guān)鍵組件，技術(shù)向高精度化、微型化、智能化、多功能化邁進。它將集成更多智能算法助力設(shè)備智能決策，且隨著材料和電子學(xué)技術(shù)進步，未來有望實現(xiàn)多方向柔性感知，向類人化方向發(fā)展。

（2）市場拓展與多元化應(yīng)用

未來，中國六維力傳感器行業(yè)市場空間廣闊。隨著智能制造、機器人技術(shù)、航空航天等領(lǐng)域快速發(fā)展，其應(yīng)用需求將持續(xù)增長。國內(nèi)企業(yè)將積極拓展國內(nèi)外市場，提升產(chǎn)品國際競爭力。此外，該傳感器還會應(yīng)用于生物力學(xué)、醫(yī)療康復(fù)等新興領(lǐng)域，實現(xiàn)多元化發(fā)展。

（3）市場格局變化趨勢

國產(chǎn)六維傳感器線性精度已達±0.1%FS，與國際龍頭ATI相當(dāng)，不過耐久性仍有待驗證。在政策扶持和資本助力下，國產(chǎn)化率預(yù)計從2023年的32%提升至2026年的45%。國內(nèi)企業(yè)借助傳統(tǒng)力學(xué)傳感器基礎(chǔ)，通過并購切入六維力矩傳感器市場，積極推廣產(chǎn)品并向知名企業(yè)送樣，逐步打開市場局面。當(dāng)前，市場需求增長和技術(shù)進步吸引眾多企業(yè)涌入該行業(yè)，競爭愈發(fā)激烈。行業(yè)集中度較高，頭部企業(yè)憑借技術(shù)、品牌和市場份額占據(jù)優(yōu)勢地位。在此環(huán)境下，企業(yè)若想脫穎而出，必須優(yōu)化產(chǎn)品性能、降低成本并提升服務(wù)質(zhì)量，以滿足客戶多樣化需求。而隨著國內(nèi)企業(yè)品牌影響力不斷提升，中國六維力傳感器行業(yè)在國際市場的競爭力也逐漸增強，未來有望獲取更大的國際市場份額。

《2025-2031年六維力矩傳感器行業(yè)深度調(diào)研及投資前景咨詢報告》涵蓋行業(yè)全球及中國發(fā)展概況、供需數(shù)據(jù)、市場規(guī)模，產(chǎn)業(yè)政策/規(guī)劃、相關(guān)技術(shù)、競爭格局、上游原料情況、下游主要應(yīng)用市場需求規(guī)模及前景、區(qū)域結(jié)構(gòu)、市場集中度、重點企業(yè)/玩家，企業(yè)占有率、行業(yè)特征、驅(qū)動因素、市場前景預(yù)測，投資策略、主要壁壘構(gòu)成、相關(guān)風(fēng)險等內(nèi)容。同時北京普華有策信息咨詢有限公司還提供市場專項調(diào)研項目、產(chǎn)業(yè)研究報告、產(chǎn)業(yè)鏈咨詢、項目可行性研究報告、專精特新小巨人認證、市場占有率報告、十五五規(guī)劃、項目后評價報告、BP商業(yè)計劃書、產(chǎn)業(yè)圖譜、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、藍白皮書、國家級制造業(yè)單項冠軍企業(yè)認證、IPO募投可研、IPO工作底稿咨詢等服務(wù)。（PHPOLICY:GYF）