一、六维力传感器行业概况
力（或力矩、力觉）传感器是一种能感知力（或力矩）并转换成可用输出信号的传感器。力（或力矩、力觉）传感器的核心原理是将力作用下的形变转换成电信号，能检测张力、拉力、压力、重量、扭矩、内应力和应变等力学量。
力/力矩传感器按测量维度可以分为一维力传感器，三维力传感器和六维（轴）力传感器三类。六维力传感器是一种能够同时测量XYZ轴向力和环绕轴的力矩的传感器，通过内部算法解耦各个方向的力和力矩的干扰，使得力觉信息反馈更全面，是多维力传感器中功能最为全面、应用最为广泛的产品类型。六维力传感器按原理可分为应变片、光学式和压电/电容式。其中应变片式是市场主流，原理是材料受力产生形变，并转化为材料电阻变化进行测量；光学式是通过光纤、光栅反映形变，再转化为力；压电式通过形变改变电荷；电容式通过极距变化改变电压。
二、六维力传感器行业产业链
1、产业链示意图
六维力传感器产业链涉及上游组件、中游制造和下游多元应用场景。上游由弹性体、应变片、电路板、粘接剂、外壳、光纤、光栅、电容等构成，通过几十道工序（分为选料、贴片、温漂和零漂的控制、标定等四大环节）制作而成合格产品，下游主要应用于汽车行业的碰撞测试、轮毂、座椅等零部件测试以及航空航天、生物力学、医疗领域、科研实验、机器人与自动化等领域。
2、下游应用结构
在六维力传感器下游应用中，工业自动化（包含传统机器人）领域应用规模占比最大，但人形机器人行业应用规模增速最快。数据显示，2023年六维力传感器主要应用于工业自动化领域，应用规模占比达到77.1%。
相关报告：华经产业研究院发布的《2024-2030年中国六维力传感器行业市场深度研究及投资规划建议报告》
三、六维力传感器行业现状
1、全球力传感器市场规模
据统计，2023年全球力传感器市场规模达到27亿美元。预计到2032年市场规模将增长至41亿美元，2024-2032年复合年增长率为4.54%。由于电动车(EV)销量的成长、各种制造流程的自动化程度不断提高以提高效率和生产力，以及消费性电子产品和穿戴式装置的日益普及，该市场正在经历稳定成长。
2、中国六维力传感器出货量
六维力/力矩传感器以其能够感知外力和外力矩的全部信息而成为最重要的一类力传感器。六维力传感器具有高精度、高灵敏度、高带宽、高可靠性、小体积、轻质量等优点，广泛应用于航天航空、汽车测试、生物力学和机器人等众多科技领域，行业出货量持续走高。2023年国内六维力传感器行业出货量约为9450台，预计2024年将达到1.13万台。
3、中国六维力传感器市场规模
美国、日本六维力传感器行业起步较早，占据主要的高端市场。近年来国产品牌也开始发力，逐步缩小与国外品牌在测量准度、抗过载等方面的差距。据统计，我国六维力传感器市场规模从2020年的1.81亿元增长至2023年的2.35亿元，预计2025年将超过3亿元。
四、六维力传感器行业竞争格局
从国内范围来看，当前国内六维力传感器市场依然以外资品牌为主导。在2023年中国六维力传感器市场中，国产厂商份额约占30%。国外企业如ATI、Epson等仍占据较大份额，国外企业合计占国内市场的70%，其中ATI（美国）占据绝对龙头地位，份额占比为22.4%。国产公司中，宇立仪器市场份额较为领先，达38.1%。而蓝点触控、坤维信息和鑫精诚等国产公司也具备较强竞争力。
五、六维力传感器行业发展趋势
1、六维力/力矩传感器的微型化和智能化。
随着应用领域的多样化，机器人尺寸更加趋于小型化，其所使用的传感器安装空间会受到限制，所以需要配置更加微型化的传感器。另外，传感器除具有测量功能外，还需具备判断能力和容错机制，达到一定的智能化水平。
2、六维力/力矩传感器测量的多元化
目前，市场应用的六维力/力矩传感器大部分是基于电阻应变式的测量。基于压电、电容和光纤等原理测量的传感器有一定的理论研究和实验，但并未获得广泛应用。随着相关研究的不断深入，不同测量机理的传感器必会发挥自身优势被应用到各种场合，进而推动传感器向多元化方向发展。
3、六维力/力矩传感器应用的广泛化
随着机器人技术和人工智能技术的不断发展，六维力/力矩传感器已经成功应用在工业机器人打磨、抛光等操作上，将工人从恶劣环境中解放出来，展示出良好的社会效益。在生物医学、航空航天、类人机器人等高技术领域的相关研究将对六维力/力矩传感器技术性能提出更高的要求。
4、六维力/力矩传感器感知的类人化
六维力/力矩传感器弹性体采用的材料大部分为刚性材料，很难实现类似皮肤的多方向柔性感知功能。随着材料技术和电子学技术的不断发展，从仿生学角度出发，设计类似皮肤感知的六维力/力矩传感器也是其发展的重要方向。
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