智通財經APP獲悉，華泰證券發佈研報稱，IMU是實現人形機器人姿態控制的核心部件之一。廣義IMU包括六軸和九軸等，其中六軸IMU由三個軸向的陀螺儀和三個軸向的加速度計組成，可測量物體在三維空間的角速度和加速度。六軸IMU中MEMS IMU應用最廣泛，其核心爲MEMS芯片。根據精度要求，其可分爲消費級、戰術級、導航級和戰略級四類。華泰證券認爲，單臺人形機器人需配備多個戰術級六軸IMU。目前高精度MEMS IMU被國外巨頭壟斷，但國內部分廠商已突破核心技術壁壘，國內參與主體包括MEMS芯片自主可控的半導體公司、本土消費級MEMS龍頭和Tier1模塊系統集成商等。
廣義IMU包含六軸和九軸等 六軸IMU融合兩種測量結果
IMU(Inertial Measurement Unit)即慣性測量單元，廣義IMU包含六軸和九軸等，六軸IMU包含三個軸向的陀螺儀和三個軸向的加速度計;九軸IMU在六軸IMU的基礎上，增加了三個軸向的磁力計。其中陀螺儀測量角速度，積分後得到旋轉角度；加速度計測量線性加速度，積分後得到速度和位移，同時分解重力加速度到三軸上，得到瞬時角度信息；磁力計用於測量磁場強度，獲取地理方位。六軸IMU中，加速度計獲取速度和位移;旋轉角度的獲取需將加速度計和陀螺儀的角度測量結果相融合，以便精準獲取物體的姿態信息，常用的數據融合算法包括互補濾波和貝葉斯濾波等。
六軸IMU可滿足人形機器人需求 單臺需配備多個戰術級IMU
華泰證券認爲，人形機器人對速度、位移和姿態/角度等信息需求度高，對地理方位的需求度較低，人形機器人配備六軸IMU即可滿足需求。根據精度要求，IMU可分爲消費級、戰術級、導航級和戰略級。消費級IMU精度低，價格在百元以內，廣泛應用於消費電子產品;戰術級IMU精度中等，價格在百元和萬元之間，多應用於無人駕駛領域;導航和戰略級IMU精度高，價格在萬元以上，主要應用於導彈和航天航空。UCLA Artermis機器人在盆骨處配備一個戰術級IMU，並在頭部和足部各配備一個IMU。華泰證券認爲，未來單臺人形機器人需配備多個戰術級六軸IMU。
MEMS IMU應用最廣泛 核心壁壘爲MEMS芯片
六軸IMU中常用陀螺儀有激光、光纖和MEMS三類，MEMS陀螺儀精度低於前兩者，但體積小，成本低，應用最廣泛;常用加速度計是電容式MEMS加速計。MEMS IMU由MEMS陀螺儀和MEMS加速度計組成，產業鏈上游生產芯片和傳感器組件，中游負責模組系統集成，下游應用領域爲消費電子、無人駕駛和航天航空等。MEMS IMU核心壁壘爲MEMS芯片，包括加速度計集成芯片，陀螺儀集成芯片和ASIC芯片(處理信號)，其技術難點在於如何減少誤差和提高精度。
高精度IMU被國外企業壟斷 供給側/需求側共促國產替代
目前高精度IMU基本被博世、ST半導體和ADI等國外企業壟斷，國產廠商的市佔率幾乎爲零。華泰證券認爲，未來國產替代滿足需求端和供給端邏輯：1)供給端：目前國內部分企業已突破核心技術壁壘，其高性能IMU的MEMS芯片技術指標與國外接近；2)需求端：目前戰術級IMU單價在百元和萬元間。華泰證券認爲，人形機器人量產後，需依託國內產業鏈實現降本。國內IMU的主要參與者包括三類：高性能MEMS芯片自主可控的半導體公司，本土消費級MEMS龍頭和Tier1模塊系統集成商等。
風險提示：IMU性能不及預期、IMU國產化替代不及預期、人形機器人通用性不及預期等。