智通财经APP获悉，华泰证券发布研报称，IMU是实现人形机器人姿态控制的核心部件之一。广义IMU包括六轴和九轴等，其中六轴IMU由三个轴向的陀螺仪和三个轴向的加速度计组成，可测量物体在三维空间的角速度和加速度。六轴IMU中MEMS IMU应用最广泛，其核心为MEMS芯片。根据精度要求，其可分为消费级、战术级、导航级和战略级四类。华泰证券认为，单台人形机器人需配备多个战术级六轴IMU。目前高精度MEMS IMU被国外巨头垄断，但国内部分厂商已突破核心技术壁垒，国内参与主体包括MEMS芯片自主可控的半导体公司、本土消费级MEMS龙头和Tier1模块系统集成商等。
广义IMU包含六轴和九轴等 六轴IMU融合两种测量结果
IMU(Inertial Measurement Unit)即惯性测量单元，广义IMU包含六轴和九轴等，六轴IMU包含三个轴向的陀螺仪和三个轴向的加速度计;九轴IMU在六轴IMU的基础上，增加了三个轴向的磁力计。其中陀螺仪测量角速度，积分后得到旋转角度；加速度计测量线性加速度，积分后得到速度和位移，同时分解重力加速度到三轴上，得到瞬时角度信息；磁力计用于测量磁场强度，获取地理方位。六轴IMU中，加速度计获取速度和位移;旋转角度的获取需将加速度计和陀螺仪的角度测量结果相融合，以便精准获取物体的姿态信息，常用的数据融合算法包括互补滤波和贝叶斯滤波等。
六轴IMU可满足人形机器人需求 单台需配备多个战术级IMU
华泰证券认为，人形机器人对速度、位移和姿态/角度等信息需求度高，对地理方位的需求度较低，人形机器人配备六轴IMU即可满足需求。根据精度要求，IMU可分为消费级、战术级、导航级和战略级。消费级IMU精度低，价格在百元以内，广泛应用于消费电子产品;战术级IMU精度中等，价格在百元和万元之间，多应用于无人驾驶领域;导航和战略级IMU精度高，价格在万元以上，主要应用于导弹和航天航空。UCLA Artermis机器人在盆骨处配备一个战术级IMU，并在头部和足部各配备一个IMU。华泰证券认为，未来单台人形机器人需配备多个战术级六轴IMU。
MEMS IMU应用最广泛 核心壁垒为MEMS芯片
六轴IMU中常用陀螺仪有激光、光纤和MEMS三类，MEMS陀螺仪精度低于前两者，但体积小，成本低，应用最广泛;常用加速度计是电容式MEMS加速计。MEMS IMU由MEMS陀螺仪和MEMS加速度计组成，产业链上游生产芯片和传感器组件，中游负责模组系统集成，下游应用领域为消费电子、无人驾驶和航天航空等。MEMS IMU核心壁垒为MEMS芯片，包括加速度计集成芯片，陀螺仪集成芯片和ASIC芯片(处理信号)，其技术难点在于如何减少误差和提高精度。
高精度IMU被国外企业垄断 供给侧/需求侧共促国产替代
目前高精度IMU基本被博世、ST半导体和ADI等国外企业垄断，国产厂商的市占率几乎为零。华泰证券认为，未来国产替代满足需求端和供给端逻辑：1)供给端：目前国内部分企业已突破核心技术壁垒，其高性能IMU的MEMS芯片技术指标与国外接近；2)需求端：目前战术级IMU单价在百元和万元间。华泰证券认为，人形机器人量产后，需依托国内产业链实现降本。国内IMU的主要参与者包括三类：高性能MEMS芯片自主可控的半导体公司，本土消费级MEMS龙头和Tier1模块系统集成商等。
风险提示：IMU性能不及预期、IMU国产化替代不及预期、人形机器人通用性不及预期等。
