特斯拉機(jī)器人即將現(xiàn)身，傳感器迎新風(fēng)口！

02人形機(jī)器人環(huán)境感知需求高，帶動各類傳感器需求

人形機(jī)器人是服務(wù)機(jī)器人的最高級形態(tài)。國金證券研究稱，其環(huán)境感知方案或可類比智能汽車，利用攝像頭、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、紅外傳感器、超聲波傳感器等。

圖源：東吳證券研究所

報告稱，環(huán)境感知是對于環(huán)境的場景理解能力，例如障礙物的類型、道路標(biāo)志及標(biāo)線、行車車輛的檢測、交通信息等數(shù)據(jù)的語言分類。環(huán)境感知需要通過傳感器獲取大量的周圍環(huán)境信息，確保對車輛周圍環(huán)境的正確理解，并基于此做出相應(yīng)的規(guī)劃和決策。

同樣地，人形機(jī)器人也需要感知系統(tǒng)判斷周遭環(huán)境。由于各類環(huán)境感知傳感器在感知性能上各有優(yōu)劣（具體如以下圖表），預(yù)計(jì)可能會搭配使用。

國金證券認(rèn)為人形機(jī)器人感知能力可對標(biāo)自動駕駛L4以上級別：

1）人形機(jī)器人作為家用機(jī)器人，在屋內(nèi)活動時，需要清楚感知工作環(huán)境，避免造成人身傷害或經(jīng)濟(jì)損失；

2）人形機(jī)器人或有外出任務(wù)，如：家庭采購、快遞、外賣配送等，此時人形機(jī)器人在路上等同自動駕駛，需要具有判斷往來車輛和行人以及路面標(biāo)識的能力；

3）人形機(jī)器人或?qū)⒋嫒祟悎?zhí)行較危險的工作，如：高空作業(yè)、工地勞動等，因此需要具有感知精度更高、決策速更快的特性。

人形機(jī)器人環(huán)境感知方案或如同自動駕駛，分為純視覺感知和激光雷達(dá)等路線，下面主要分析純視覺感知和激光雷達(dá)兩種路線以及國產(chǎn)力量情況。

人形機(jī)器人環(huán)境感知——純視覺感知方案

純視覺感知路線以機(jī)器視覺為核心，利用毫米波雷達(dá)+攝像頭實(shí)現(xiàn)自動駕駛，其優(yōu)勢為成本低且符合人眼邏輯，在數(shù)據(jù)積累達(dá)到一定規(guī)模后能夠超越激光雷達(dá)方案的表現(xiàn)，但在惡劣環(huán)境下，攝像頭完成感知任務(wù)的難度也會隨之提升。

據(jù)了解，特斯拉機(jī)器人延續(xù)特斯拉汽車以視覺為主技術(shù)路線，使用 Autopilot攝像頭充當(dāng)感知系統(tǒng)，在采集信息后，通過強(qiáng)大的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理和識別不同任務(wù)，依靠其胸腔內(nèi)部搭載的 FSD 全套計(jì)算機(jī)完成。

此外，得益于 Dojo 計(jì)算機(jī)等特斯拉日益強(qiáng)大的 AI 訓(xùn)練能力和自動駕駛場景模擬系統(tǒng)，特斯拉機(jī)器人在出廠前就將具備對環(huán)境路徑、周圍物體的識別和路徑規(guī)劃能力。

這意味著，機(jī)器人將成機(jī)器視覺下一個突破性應(yīng)用。具體到傳感器，值得一提的是，人形機(jī)器人有望繼智能汽車成為CIS最新增長動力。根據(jù)Frost&Sullivan，2020年至2025年，全球CIS出貨量/全球車載CIS出貨量的CAGR為13%/19%；全球CIS銷售額/全球車載CIS銷售額的CAGR為9%/21%，車載CIS銷售額提升較出貨量快的原因?yàn)檐囕d攝像頭需應(yīng)對復(fù)雜的環(huán)境，因此標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)苛，CIS作為其核心部件，需要提升HDR、LFM、低照等關(guān)鍵技術(shù)以匹配車載攝像頭高像素、高穩(wěn)定性的趨勢，因此車載CIS的單位價值較高。

人形機(jī)器人環(huán)境感知——激光雷達(dá)方案

激光雷達(dá)的作用是可以在現(xiàn)有技術(shù)條件下實(shí)現(xiàn)快速3D建模，比較精準(zhǔn)的還原路況信息，形成計(jì)算機(jī)可以快速識別、快速處理、快速應(yīng)對的方案，但目前的痛點(diǎn)在于成本高昂、且對芯片算力需求大。

國金證券認(rèn)為，未來在激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈逐步成熟、成本逐漸降低的情況下，未來其他廠商制造機(jī)器人時，激光雷達(dá)或會成為主流方案。

據(jù)了解，中國目前是激光雷達(dá)主要市場，國產(chǎn)廠商占據(jù)地理優(yōu)勢。據(jù)Frost & Sullivan，2021-2025年全球激光雷達(dá)市場規(guī)模將以CAGR 61%的增速增長，中國市場將占全球總市場的31.8%。

激光雷達(dá)市場快速擴(kuò)張主要受車載等高端應(yīng)用領(lǐng)域拉升，由于車載環(huán)境感知的技術(shù)方案理論上可復(fù)用至人形機(jī)器人上，因此，一旦人形機(jī)器人需求起量，將帶動激光雷達(dá)需求進(jìn)一步擴(kuò)張，國內(nèi)廠商背靠市場，且上下游產(chǎn)業(yè)鏈完善，容易形成規(guī)模、成本優(yōu)勢。

國外激光雷達(dá)廠商仍占據(jù)車載較大份額，國內(nèi)廠商正迎頭趕上。國內(nèi)激光雷達(dá)廠商發(fā)展迅速，目前技術(shù)已相對成熟，也已進(jìn)入國內(nèi)車企產(chǎn)業(yè)鏈，如：小鵬P5等使用大疆產(chǎn)品；小鵬G9、上汽智己L7、廣汽埃安LX Plus等使用速騰聚創(chuàng)產(chǎn)品；北汽極狐αS、長城鐵甲龍等使用華為產(chǎn)品。

從市場競爭格局來看，據(jù)Yole統(tǒng)計(jì)，2021年全球車載激光雷達(dá)領(lǐng)域，法雷奧以28%的份額市場占有率第一；速騰聚創(chuàng)、禾賽科技、華為、大疆等國內(nèi)廠商合計(jì)市場份額約為26%，單廠商市場份額較低，國產(chǎn)替代空間巨大。

另外，除了CIS和激光雷達(dá)等傳感器對機(jī)器人環(huán)境感知能力的加持，隨著機(jī)器人的智能化程度不斷提高，其中加載的傳感器將變得越來越多。中國電子報報道，據(jù)專家估算，由于機(jī)器人的智能化程度不同，傳感等感知部分約占機(jī)器人總成本的10%到20%。機(jī)器人領(lǐng)域有望繼消費(fèi)電子、汽車之后，成為MEMS等傳感器的新興的主要應(yīng)用市場。