当人形机器人从"看得见"走向"抓得准",一场围绕指尖传感器的量产成本之争正在展开。在日本力觉传感器(测量力的大小与方向的传感器)市场握有约九成份额的中坚企业Wacoh-Tech(ワコーテック,总部位于日本富山县高冈市),已开发出两款面向人形机器人手指的小型传感器,计划于2026年10~11月分别上市。它选择了一条与主流不同的路线——静电容量方式,正面切入由中国厂商领跑的市场。真正的看点,是量产时能把价格压到多低。 |
【要点】
• Wacoh-Tech开发"3轴触觉传感器"与"指尖用超小型力觉传感器"两款产品,两款合计目标销售额15亿日元(约7500万元)
• 两款均采用自研静电容量方式。面对主流的应变片方式,该公司称可在线性度、低迟滞与量产成本上形成差异化
• 人形机器人用力觉/触觉传感器由中国的蓝点触控、帕西尼等领跑;日本厂商能否切入,取决于"精度"与"量产价格"能否兼得
一根手指上的两款传感器,10~11月分别上市
Wacoh-Tech此次开发的,是针对人形机器人手指部位优化的两款产品。据该公司介绍,它们用于触摸屏的精密操作、易碎物的抓取与放置(pick & place)等高难度的操作场景。
第一款"3轴触觉传感器",尺寸为横10.4毫米×纵25.0毫米×高3.4毫米。装在手指的各个部位,以3轴检测工件的抓握力,以及物体开始滑动的"滑觉"。预定10月左右上市。价格在小批量时为数万日元(约数千元)起,但该公司表示,力争在10万个以上的订单时降至1000~2000日元(约50~100元)左右。未来还将通过量产进一步降本,并把OEM(贴牌代工)供应也纳入视野。
第二款"指尖用超小型力觉传感器",外形9.5毫米×高7.5毫米。嵌入指尖关节,定点检测细腻的力。据该公司称,在检测3轴方向力的传感器中属于"全球最小级别"。预定11月左右上市,价格小批量约4万~5万日元(约2000~2500元),大批量则力争做到1万~2万日元(约500~1000元)。
两款产品垂直方向的许用载荷均为20牛顿,绕X轴、Y轴的许用力矩(使其转动的力)为0.2牛·米。通信接口采用以信号宽度传递信息的PWM(脉宽调制)方式。该公司为这两款产品定下合计15亿日元(约7500万元)的销售目标,并于9月1日起在日本金泽大学举行的日本机器人学会学术演讲会上展出。
不过,触觉传感器若以10万个、单价1000~2000日元计,销售额单纯计算仅有1亿~2亿日元(约500万~1000万元)。15亿日元的目标,应理解为建立在反复的量产订单、与指尖用力觉传感器合并计算,以及更大出货规模之上的数字。反过来说,用哪种产品组合、多大数量去填满这一目标,正映照出该公司事业计划的实像。
人形机器人从"看"迈向"既看又摸"
推出这两款传感器的背景,是人形机器人的控制正从"视觉"扩展到"视觉+力觉"。要把柔软或轻薄的物体不压坏地抓起来,仅靠摄像头与AI识别对象是不够的,还需要实时测量指尖所受的力与滑动、随时调整握力的控制。触觉与力觉传感器的新需求,正由此产生。
这一变化也开始体现在成本结构上。据中国媒体报道,传感器类部件在一台人形机器人整机成本中的占比可达约26%。业界还有估计认为,2023年以来中国面向人形机器人的力觉传感器出货量以每年数倍的速度扩大。能否在指尖这一有限空间里,做到又小、又便宜、又准确,正成为各家技术竞争的焦点。
日本力觉传感器龙头,为何押注"静电容量"
Wacoh-Tech是一家2007年成立的中坚企业,但在力觉传感器领域握有约九成的日本国内份额。创始人、社长冈田和广以3轴加速度传感器和力觉传感器的发明者而知名,相关专利在全球据称达数百项。该公司的主力产品——6轴力觉传感器"DynPick(ダインピック)",能够同时测量3个方向的力与3个方向的力矩,长期用于协作机器人的安全控制与精密力控。
该公司一以贯之的强项,是与行业主流不同的"静电容量方式"。机器人用力觉/触觉传感器,主流是通过金属应变引起的电阻变化来读取力的"应变片方式"。而静电容量方式,则是把相对电极之间的间距变化,捕捉为静电容量(储存电荷的能力)的变化。该公司称,其结构简单、反复使用也不易劣化,且便于低成本量产。此次的触觉传感器,据称与使用导电橡胶的传统产品相比,线性度(输入与输出成正比的程度)更好、迟滞(撤力后数值回不到原位的偏差)更小。
方式的不同,直接关系到成本战略。应变片方式需要精密粘贴大量应变片,且存在过载时脱落等弱点。结构简单的静电容量方式,在量产时压低价格的余地更大——这是该公司的判断。不过,把指尖用的超小型传感器按目标价格量产,尚无实绩,良率与产能仍是有待验证的课题。
中国厂商领跑的市场,竞争按品类分层
在人形机器人用的指尖传感器上领跑的是中国厂商。据中国媒体报道,六维力传感器方面,蓝点触控在面向人形机器人的出货中占据较高份额,供货对象包括智元、小米、宇树、优必选等主要人形机器人厂商;触觉传感器方面,帕西尼以数千元级的价格推出多维触觉阵列。领跑的中国厂商多以应变片方式为主,靠结构设计与标定、信号解耦算法来提升精度。
不过,各家产品并不在同一条赛道上。安装位置(指尖关节还是指腹)、检测轴数(3轴还是6轴)、检测方式(静电容量还是应变片)、单点还是多点阵列——所瞄准的用途各不相同。蓝点触控与日本美蓓亚三美(MinebeaMitsumi)主要做6轴力觉,帕西尼与XELA Robotics(总部在日本)做指尖铺设的多点触觉,而Wacoh-Tech此次的两款是3轴触觉与3轴力觉,分属不同品类。海外方面,美国ATI、瑞士Bota Systems在小型力觉/扭矩传感器上已有实绩,日本还有Touchence、Leptrino等专业厂商。
在这样的格局中,该公司主打的差异化,是可容纳于指尖关节的小型化、静电容量方式带来的高线性度与低迟滞,以及量产时的降本空间三者的组合。面对中国厂商的价格竞争力与量产规模,日本这家中坚企业能否切入,取决于它能否展现出精度与可靠性上的优势,并在此基础上达成量产价格。
能否在量产中做到"数千日元",是普及的分水岭
今后的焦点,不在抽象的期待,而在可以追踪的数字。
第一,触觉传感器"10万个以上、单价1000~2000日元(约50~100元)"的价格,能否在实际量产中实现。这一水平已接近中国厂商给出的价格带,一旦达成,就能为该产品在量产成本上的主张提供佐证。
第二,所定下的15亿日元销售额,将在何时、卖给哪些客户、卖出多少个来达成,以及能否建立起与之匹配的量产能力和供应体系。
第三,所采用的PWM通信方式,能否被需要集成大量传感器的多指手厂商所接受;而纳入视野的OEM供应,又能否落地为实际采用。
人形机器人的指尖上究竟由哪种方式的传感器坐镇,目前尚未定局。在应变片仍是主流的市场里,以量产适配性为武器的静电容量方式能否切入——Wacoh-Tech的这两款产品,将是它的第一场实地检验。日本这家中坚传感器企业,能否在人形机器人时代的核心部件上保有一席之地,要看上述价格、供应与采用的数字,今后如何被一一填满。 |



