肇万研究札记:机器人IMU行业介绍

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IMU是人形机器人保持平衡及运动控制的关键传感器。惯性传感器采集的角速度与加速度等惯性信息可以用于推算人形机器人的实时位置与运动轨迹,同时可以与机器人搭载的多传感器融合,在数据类型和数据频率间实现互补,IMU与电机编码器、相机等融合可以达到精准预测速度和轨迹、维持平衡、避障等目的。

IMU(Inertial Measurement Unit)即惯性测量单元,是测量物体三轴姿态角(或角速率)及加速度的装置。一个IMU通常包含三个轴向的陀螺和三个轴向的加速度计,以测量物体在三维空间中的角速率和加速度。国内的惯性导航组合研发起步较晚,技术上与国外存在不小的差距。惯性导航传感器的核心元器件是加速度传感器和陀螺仪,应用领域分为消费级、工业级和汽车级、军工级和宇航级,各个领域中均是国外企业占据领先地位。在全球市场中,IMU生产商主要有博世、意法半导体InvenSense、村田、恩智浦亚德诺半导体等。博世、意法半导体、InvenSense市场份额占比较高,其中,博世市占率远高于其他厂商,处于领导地位。我国民用领域对IMU需求快速增长,国内企业在IMU市场的布局速度也在加快,深迪半导体是我国IMU行业中的领导者,率先生产出消费类6轴IMU,打破国外技术垄断。

人形机器人由于自由度较高,对自身各个部位的感知能力要有更高的要求,因此需要灵敏度、精度更高的IMU。根据芯***招股书数据,其2022年惯性测量单元单价约为5588元,其单价近3年呈现明显的下降趋势,主要系下游客户采购量增长较快。人形机器人目前还未实现量产,其采用的数量和单价尚未定型,假设未来单台人形机器人所需IMU成本为5000元,如果人形机器人销量为100万台,对应市场规模可达到50亿元。

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