2017-2023年我国六维力传感器市场规模、销量增长及厂商竞争格局分析

2022年国内六维力/力矩传感器销量为8360套，同比增长57.97%。其中，机器人行业销量4840套，同比增长62.58%，预计2027年中国六维力/力矩传感器销量有望突破84000套，复合增长率超过60%。其中机器人行业销量有望突破42000套。

2022年国内六维力/力矩传感器市场规模2.39亿，同比增长52.04%，预计2023年突破3亿，2027年超过15亿需求规模，2023-2027年复合增长率超过45%。

总体而言国内六维力传感器市场基数陒对偏小，亦未形成明显规模效应，后续高增催化包括国内厂商产品矩阵完善、产品降本及国产化率提升等。

六维力传感器在工业机器人领域运用底座或末端，目前市场应用的六维力/力矩传感器大部分是基于应变片式的测量，在协作机器人等领域已有较多运用。在人形机器人领域，可应用于手腕、脚踝、手指等部位。

国内六维力传感器市场规模及预测（销售额）

资料来源：GGII，立鼎产业研究中心

国内六维力传感器市场规模及预测（销量）

资料来源：GGII，立鼎产业研究中心

目前全球六维力/力矩传感器主要分为日韩品牌、欧美品牌和国产品牌三大阵营。国产六维力/力矩传感器与外资主流传感器在灵敏度、串扰、抗过载能力及耦合误差等方面仍存

在差距。总体来看，六维力传感器具备高壁垒属性：

壁垒1：标定+检测，建立传感器信号与力和力矩的映射关系。

在力控牵引过程中，六维力传感器测量的力/力矩不仅取决于外部作用力/力矩，也受传感器自身位置和姿态的影响。当六维力传感器随机械臂的运动而不断改变姿态，测得的力不仅包含实际输入外力，还包括传感器的零点偏差、螺钉紧固产生的力和传感器及末端负载的联合重力、重心偏移等信息。

零点、重心及零点误差标定：测量不同末端位姿下，六维力传感器的多组数据，采用代入法，充分考量重力、重心及零点误差等因素，构建正确解耦矩阵。

标定设备为六维力联合加载设备，是高精度六维力传感器研发和生产的必要条件，实现对力传感器三个正交方向力和三个力矩方向力精确加载，用以构建真值数据组。六维联合加载设备目前不能直接采购，一般由六维力传感器厂商自行研制，涉及空间光学定位、载荷位移补偿、机电一体化等多项综合技术，know-how特征明显。若设备存在误差或不能同时对六个方向同时加载力或力矩，将影响六维力传感器标定的准确性。

壁垒2：保证低串扰、高精度和高准确度。

串扰：用来衡量多维力传感器各测量方向间耦合影响，是反应误差水平，体现产品性能的关键指标。优秀产品水平在1%FS左右，2-5%FS比较常见。

精度：在同等测试环境，在额定载荷范围内，进行多次重复联合加载同一组载荷后，计算得到传感器测量值的标准差/量程。

准度：反应测量结果与真实数值的偏离程度，对传感器进行多组多维联合加载，得到传感器测量值与真实值之间的标准偏差/量程。准度涵盖了滞后、陑性、蠕变等误差因素，更能体现产品综合性能。

壁垒垒3：保持良好的数据采集能力。

力传感器要处理快速时变信号，比如机器人打磨抛光时的接触力、物体高速运动过程中的称重等，保持较高的数据采集频率。