人形机器人正从概念走向产业化，而感知系统是其与外界交互的核心信息端口。平安证券2025年3月发布的人形机器人系列专题报告指出，感知层成本占人形机器人总成本的15%，是仅次于执行层的第二大子系统。视觉、力觉、触觉等多传感器融合协作，为人形机器人完成类人精细操作提供实时信息反馈。本文从感知系统架构、成本构成、市场空间三个维度剖析人形机器人感知系统的投资价值。
感知系统是人形机器人核心子系统，成本占比15%
人形机器人由感知层、运动层、心智层和动力层四大子系统构成，感知层是控制和执行的前提，是人形机器人与外界交互的信息入口。根据TrendForce数据，人形机器人成本构成中感知层占比15%，地位举足轻重。仿照人类，人形机器人感知系统主要由视觉、力觉、触觉、听觉等组成：视觉负责3D环境实时感知和建模；力觉测量并反馈精密的力信息，是完成精细操作的核心；惯性传感负责维持躯体平衡并与视觉搭配完成定位导航；触觉感知环境物体的多维物理量（材质、纹理等）。多种传感器相互协调融合，共同构成完整的感知系统。国家政策层面，传感器作为物联网和智能交互的核心元器件获得大力支持——工信部《人形机器人创新发展指导意见》明确提出“聚焦人形机器人专用传感器，突破视、听、力等高精度传感关键技术，提升环境综合感知能力”。
市场潜力：2030年全球人形机器人60.6万台，感知层百亿增量市场
人形机器人市场正迎来爆发式增长。根据GGII数据，2025年全球人形机器人销量预计约2.6万台，到2030年预计增长至60.6万台，期间CAGR约87.6%；对应市场规模（销售金额）CAGR约56.1%。国内市场增速更快——2025年销量约0.9万台，2030年预计达27.1万台（CAGR 99.4%），对应市场规模CAGR约61.7%。按感知层15%成本占比测算，2030年全球人形机器人感知层市场规模将达百亿级别。分传感器品类看，3D视觉市场2028年预计达79.98亿元（CAGR 42.4%），力传感器2030年预计达328亿元（CAGR 138%），其中六维力传感2030年预计达138亿元（CAGR 134%），电子皮肤2030年国内预计达90.5亿元（CAGR 64.3%）。人形机器人放量将驱动感知系统各细分传感器市场全面爆发。
感知系统技术架构：多传感融合是核心方向
人形机器人感知系统通过多种传感器的融合协作实现环境感知和精细操作。视觉层面，3D视觉负责周围环境实时建模，技术路线包括双目/多目视觉、结构光、ToF等，人形机器人厂商根据自身软件处理能力选择纯视觉（特斯拉）或多传感融合（大部分厂商）方案，激光雷达可直接测量深度信息实现点云成像。力觉层面，六维力传感可同时感知三个方向的力和三个维度的力矩信息，是维度最高的力传感器，主要用于手部力控和脚部力控；MEMS IMU负责维持躯体平衡和导航定位，体积小、质量低，是人形机器人惯导的最佳选择。触觉层面，电子皮肤是一种仿生柔性触觉传感系统，可附着于人形机器人三维载体表面，实现接触力、温度、湿度、震动、材质、软硬等特性检测，多模态触觉传感是长期发展方向。多种传感器深度融合，使人形机器人能够像人类一样感知环境、做出决策、执行动作。
投资逻辑：感知系统是确定性最高的增量环节
在人形机器人产业链中，感知系统是确定性最高的增量投资环节。核心逻辑：价值量占比高——感知层成本占比15%，仅次于执行层，价值量显著；国产替代空间大——六维力传感国内厂商市占率仅21.7%、MEMS IMU CR5均为外资、3D视觉海外巨头先发，国产替代空间广阔；技术壁垒高——六维力传感需攻克结构设计/标定系统/解耦算法三大技术难点，电子皮肤涉及新材料/微结构创新，先发企业具备技术护城河；增速确定性强——人形机器人从0到1的放量将直接拉动传感器需求，且传感器方案在机器人设计中具有“标配”属性，不受整机品牌竞争影响。推荐芯动联科（MEMS惯性传感领先，产品达国际先进水平），建议关注奥比中光（3D视觉全栈技术）、柯力传感（六维力传感突破）、汉威科技（电子皮肤向整机厂出货）、福莱新材（柔性传感器）。
人形机器人感知系统核心传感器类别与功能| 传感器类别 | 核心功能 | 关键技术路线 | 主要应用部位 |
|---|
| 3D视觉 | 环境三维建模、目标识别 | 双目/结构光/ToF/激光雷达 | 头部、躯干 |
| 六维力传感 | 力与力矩多维信息感知 | 应变片式/光学式/压电式 | 手腕、脚腕 |
| MEMS IMU | 姿态控制、导航定位 | 电容式MEMS陀螺仪+加速度计 | 躯干（重心） |
| 电子皮肤 | 多模态触觉感知 | 柔性传感阵列、多模态融合 | 灵巧手、全身表面 |
