台灣集邦科技：領航人型機器人感知技術發展|集邦科技

集邦科技TrendForce最新報導：人型機器人市場熱潮中，感測技術發展趨勢解析

隨著科技進步，人型機器人的應用逐漸廣泛，2024年這一領域更是獲得了眾多科技廠商的關注。知名市場研究機構集邦科技TrendForce指出，NVIDIA宣布推出Project GR00T人型機器人計畫，Tesla展現Optimus機器人的戶外行走能力，而Figure AI也獲得新一輪融資，市值達到395億美元。Tesla創辦人Musk對人型機器人技術表現出高度期待，預測機器人服務市場規模將超過10兆美元。

在這股人型機器人的投資熱潮中，感測技術作為關鍵技術，其重要性日益凸顯。人型機器人需要能在複雜多變的環境中工作，並與人類具備相似的反應速度，這一切仰賴感測系統精確感知周圍環境並做出反應。

人型機器人的感測系統主要由力矩感測器、IMU與視覺感測系統組成。力矩感測器是人型機器人的基礎觸覺神經，讓機器人能感知與環境的物理互動，在抓取物品與步行期間穩定進行感測並精確控制力量，從而安全執行各種任務。

力矩感測器依據工作原理可分為應變式、感應式、電容式、光電式與電磁式，其中應變式感測器因成熟度與可靠性高，在市場中佔據主導地位。它透過檢測物理條件引起的電阻變化來產生可測量的訊號。

力矩感測器又可分為一維、三維與六維。一維力矩感測器適用於機器人的直線關節與手部關節，相對簡單且成本低；三維力矩感測器能測量3個方向的力，但測量力作用點與感測器標定點偏移時，會產生測量誤差；而六維力矩感測器則能同時測量3個方向的力與3個方向的力矩，特別適用於需要精確力道的旋轉關節。

IMU在機器人定位、平衡與運動控制中也扮演著重要角色。IMU能測量物體三軸角度與加速度，透過誤差補償與慣性導航解算，能計算物體相對初始位置的座標變化量、速度等導航資訊。

隨著人型機器人生產規模的擴大，對高精度、高準度與具成本優勢的感測器需求將不斷增長。目前六維力矩感測器主要由美國ATI、德國SCHUNK與日本WACOH-TECH等廠商主導，價格昂貴。而掌握核心技術的廠商極少，將高階力控技術融入現有人型機器人產品具有挑戰性。

在IMU市場方面，全球IMU市場集中度高，由Bosch、ST Micro、TDK、Analog Device與Honeywell主導，佔據超過90％以上市場份額。隨著技術的進步，感測器將向更輕量化、更精確、更低成本的方向發展，滿足人型機器人的基本需求。