六维力矩传感器行业核心技术、产业链及市场前景深度剖析
1、六维力矩传感器行业概况
六维力矩传感器用于精确测量多维力，能测量三维空间的力和扭矩。它融合力学与电子技术，通过检测受力物体微小形变和位移转化为电信号输出。不过，受机械和加工等因素影响存在耦合误差，提高精度、解决维间耦合是行业关键难题。目前，其作为高端装备制造关键部件，在医疗、航天、机器人等多领域广泛应用。
在现代工业与科研领域，精准测量多维力学量至关重要，六维力矩传感器便成为实现这一目标的关键设备。其结构设计精妙，恰似一位敏锐的“力学侦探”，能够精准捕捉物体在三维空间中所受的六个独立力学量，即三个方向的力与三个方向的力矩。这一强大功能的实现，得益于其精心构建的核心组成部分。
六维力矩传感器核心部分介绍
资料来源：普华有策
六维力矩传感器的工作原理主要基于电阻应变和电桥技术。当外力或力矩作用于传感器时，弹性体的微小形变传递至应变片，导致应变片电阻值发生变化。传感器内部构建的电桥电路，将多个应变片按特定方式连接。一旦应变片电阻值改变，电桥电路的平衡被打破，进而产生一个与力学量成正比的输出信号。该信号再经信号处理电路进行放大、滤波和数字化处理后，便可被计算机等终端设备读取与分析，从而实现对力学量的精确测量。
2、六维力矩传感器行业产业链分析
六维力矩传感器行业产业链由上游原材料与零部件供应、中游传感器制造以及下游多领域应用环节构成。上游提供钢材、铝材等原材料和弹性体、应变片等零部件，其质量和成本影响中游传感器品质和价格，相关厂商有宝钢、中铝等；中游涉及解耦和六维联合加载检定等关键技术，依靠高附加值技术和产品获取高利润，代表厂商有常州坤维、南宁宇立等；下游应用领域广泛，包括工业机器人、人形机器人、航空航天、医疗、电子等行业。人形机器人规模扩张将成为六维力传感器最具潜力的应用场景之一，工业自动化领域对其需求也在持续增长。
六维力矩传感器行业产业链情况
资料来源：普华有策
3、我国六维力矩传感器行业规模
在六维力传感器领域，美国和日本凭借起步早的优势，长期主导着全球主要的高端市场。其深厚的技术积累、成熟的研发体系，使得它们的产品在性能和品质上处于领先地位。不过，近年来，国产品牌积极进取，不断加大研发投入，在技术创新方面取得了显著进展。在测量准度、抗过载能力等核心性能指标上，正逐步拉近与国外品牌的差距。
数据显示，我国六维力矩传感器市场规模呈现出良好的增长态势。2020年，市场规模仅为1.81亿元，到2023年，这一数字已稳步增长至2.35亿元。未来，机器人市场（尤其是人形机器人）的发展和相关政策的扶持，将推动市场规模快速增长。
我国六维力矩传感器行业规模情况
资料来源：普华有策
4、六维力矩传感器行业发展环境
（1）政策环境
国家出台多项政策支持六维力矩传感器行业发展。如工信部等七部门推动未来产业创新发展，涉及智能制造等领域，为行业带来技术创新与市场拓展机遇；“十四五”机器人产业发展规划提出研制六维力传感器，补齐产业短板；还有基础电子元器件产业发展行动计划等政策，促进传感器技术创新与市场拓展，推动产业升级。
六维力矩传感器行业相关政策
资料来源：普华有策
（2）经济环境
全球制造业转型升级和机器人技术快速发展，带动六维力矩传感器市场需求强劲增长。在智能制造、工业自动化领域，其应用不断深化；医疗康复、虚拟现实等新兴领域的发展，也为六维力矩传感器开辟了更广阔的市场空间，推动市场规模持续扩大。
（3）社会环境
随着社会发展，人们对产品质量和生产效率要求提升，促使制造业向智能化、自动化转型，对高精度传感器需求增加。同时，医疗、科研等领域对先进测量技术的需求，也推动了六维力矩传感器的应用和发展。
（4）技术环境
技术创新是六维力矩传感器行业发展的核心驱动力。目前，提高精度仍是主要研究方向，企业不断攻克维间耦合等技术难题。随着材料科学、电子工程等技术进步，传感器性能将不断提升，成本有望降低，推动行业持续发展。
5、六维力矩传感器行业竞争格局分析
在中国六维力传感器市场，宇立仪器、坤维科技等国产头部企业崭露头角，但ATI、Robotq等国际知名企业竞争力强劲。行业呈现梯队竞争格局，竞争格局的形成源于技术壁垒高、外企技术积累深厚等因素。随着下游应用领域发展和企业竞争加剧，竞争格局将持续演变，中国厂商市场占有率有望进一步扩大。
我国六维力矩传感器行业内主要企业有：
（1）宇立仪器
全球领先的多轴力传感器厂商，拥有30多年传感器设计和力控经验，掌握100%自主研发及生产技术。其六维力传感器覆盖9大系列、600多个型号，技术达国际领先水平，抗过载能力高达300%，应用于特斯拉Optimus、波士顿动力等机器人，在汽车碰撞传感器市场深耕30年，如今业务拓展至工业、手术机器人等领域。
（2）坤维科技
专注于六维力传感器研发的高新技术企业，产品精度达0.5%，国内市占率超50%。已与国内多家人形机器人企业建立合作并实现产品量产，获小米、高瓴等投资。产品广泛应用于工业自动化、医疗、航空航天、工业测试等领域，为客户提供高精度力觉传感器及力控解决方案。
（3）柯力传感
智能传感器行业的领军企业，连续14年保持市占率第一，拥有全球最大的力学传感器生产线。主要研制和生产各类物理量传感器，以及工业物联网系统及多场景应用解决方案。已完成六维力传感器系列开发，部分产品进入小批量试制阶段并送样客户，产品涵盖测重测力、静态扭矩、二维力、三维力以及六维力等多种类型，积极拓展人形机器人领域。
（4）昊志机电
其六维力矩传感器力控精度≤0.1Nm，具有18或24位A/D转换，采样率高达1KHz。产品应用于按摩机器人等领域，在机器人领域布局涵盖谐波减速器、无框力矩电机、驱动器、控制系统、六维度力矩传感器等核心部件，技术覆盖力控系统与伺服驱动。
（5）蓝点触控
专注于智能机器人前沿力控技术研发及应用，属国内六维力第一梯队企业。通过整合柔性力控算法与工艺算法，在医疗、卫浴、航空航天、3C、汽车、重工等多行业规模化落地，产品包括wrist六维力传感器、joint关节扭矩传感器、力控应用软件包等。
（6）东华测试
国内领先的结构力学性能研究和电化学工作站整体解决方案提供商，拥有六维力传感器成品，正在推进样品试制。产品应用于航空航天、工程机械等高精度场景，在力传感器方面，具备抗干扰技术、放大器内置和矩阵解耦算法等优势。
6、六维力矩传感器行业发展趋势
六维力矩传感器行业发展趋势主要体现在技术创新、应用拓展和市场格局变化等方面。技术上向高精度、微型化、智能化、多功能化发展；应用领域不断拓宽，在人形机器人、工业和医疗等领域潜力巨大；市场格局方面，国产替代加速，但行业竞争也日益激烈。
（1）技术创新趋势
随着工业自动化与智能制造发展，中国对高精度、智能化传感器需求渐长。六维力传感器作为关键组件，技术向高精度化、微型化、智能化、多功能化迈进。它将集成更多智能算法助力设备智能决策，且随着材料和电子学技术进步，未来有望实现多方向柔性感知，向类人化方向发展。
（2）市场拓展与多元化应用
未来，中国六维力传感器行业市场空间广阔。随着智能制造、机器人技术、航空航天等领域快速发展，其应用需求将持续增长。国内企业将积极拓展国内外市场，提升产品国际竞争力。此外，该传感器还会应用于生物力学、医疗康复等新兴领域，实现多元化发展。
（3）市场格局变化趋势
国产六维传感器线性精度已达±0.1%FS，与国际龙头ATI相当，不过耐久性仍有待验证。在政策扶持和资本助力下，国产化率预计从2023年的32%提升至2026年的45%。国内企业借助传统力学传感器基础，通过并购切入六维力矩传感器市场，积极推广产品并向知名企业送样，逐步打开市场局面。当前，市场需求增长和技术进步吸引众多企业涌入该行业，竞争愈发激烈。行业集中度较高，头部企业凭借技术、品牌和市场份额占据优势地位。在此环境下，企业若想脱颖而出，必须优化产品性能、降低成本并提升服务质量，以满足客户多样化需求。而随着国内企业品牌影响力不断提升，中国六维力传感器行业在国际市场的竞争力也逐渐增强，未来有望获取更大的国际市场份额。
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