人形機(jī)器人行業(yè)研究方法論：特斯拉領(lǐng)銜人形機(jī)器人的從1到N-中信建投

證券研究報(bào)告.行業(yè)深度報(bào)告特斯拉領(lǐng)銜，人形機(jī)器人的從1到N發(fā)布日期：2024年9月2日◆核心觀點(diǎn)：回顧人形機(jī)器人整體行情，人形機(jī)器人指數(shù)漲跌主要受重要行業(yè)事件催化和特斯拉機(jī)器人進(jìn)展影響，主要行情包含5個(gè)階段。2022年5月，馬斯克宣布進(jìn)軍人形機(jī)器人行業(yè)，引發(fā)首輪行情；2023年5月特斯拉公布Optimus最新進(jìn)展，黃仁勛提出“具身智能”概念，AI大模型相繼推出，引發(fā)機(jī)器人整體板塊式行情；2023年11月，特斯拉公布技術(shù)方案變化，伴有行走測(cè)試預(yù)期，國(guó)內(nèi)人形機(jī)器人創(chuàng)新中心成立，引發(fā)絲杠等細(xì)分環(huán)節(jié)收斂行情。經(jīng)過(guò)兩年發(fā)展，目前人形機(jī)器人行業(yè)處于從1到N的量產(chǎn)階段，我們認(rèn)為特斯拉機(jī)器人量產(chǎn)進(jìn)度、AI大模型更迭代、海內(nèi)外人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化落地進(jìn)程仍然是核心影響因素。◆人形機(jī)器人復(fù)雜程度是機(jī)器人之最，由電機(jī)、減速器、絲杠、傳感器等核心零部件組成，海外廠商起步較早，國(guó)內(nèi)企業(yè)性能逐步趕上?！虆^(qū)別與傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人，人形機(jī)器人結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，電機(jī)、減速器、絲杠等核心零部件使用數(shù)量更多，要求更高。①電機(jī)：無(wú)框力矩電機(jī)、空心杯電機(jī)常用于人形機(jī)器人，未來(lái)技術(shù)路線將重點(diǎn)突破高功率、高扭矩密度、高過(guò)載需求；②減速器：諧波減速器、行星減速器常用于人形機(jī)器人，但專用于人形機(jī)器人的高精度、大減速比，小體積，輕質(zhì)量的減速器仍有提升空間；③絲杠：回顧歷史，絲杠在人形機(jī)器人使用較少，主要系價(jià)格昂貴，缺少機(jī)器人專用絲杠型號(hào)，隨著國(guó)產(chǎn)企業(yè)相繼突破技術(shù)瓶頸，未來(lái)性價(jià)比更高、效率更高的人形機(jī)器人專用絲杠有望打開(kāi)市場(chǎng)空間；④一體化關(guān)節(jié)：未來(lái)具備高功率密度、高精度、高爆發(fā)力的一體化關(guān)節(jié)將是主流零部件趨勢(shì)之一，為機(jī)器人提供穩(wěn)定的硬件◆海內(nèi)外多家人形機(jī)器人相繼進(jìn)入工廠實(shí)訓(xùn)，特斯拉表示明年將有上千臺(tái)機(jī)器人在特斯拉工廠工作，人形機(jī)器人從1到N漸行漸近√特斯拉表示，明年將有上千臺(tái)人形機(jī)器人進(jìn)入工廠工作；Figure機(jī)器人在寶馬工廠進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，完成物料搬運(yùn)等工作；美國(guó)Digit機(jī)器人在亞馬遜進(jìn)行物料搬運(yùn)，機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)時(shí)實(shí)現(xiàn)100%自主性，任務(wù)完成成功率高達(dá)97%；國(guó)內(nèi)機(jī)器人今年相繼進(jìn)入工廠實(shí)訓(xùn)，優(yōu)必選、宇樹(shù)等公司在新能源汽車廠開(kāi)始實(shí)訓(xùn)工作，目◆投資建議：看好特斯拉及頭部人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈，關(guān)注高壁壘、高價(jià)質(zhì)量環(huán)節(jié)√看好國(guó)內(nèi)一體化關(guān)節(jié)、龍頭減速器、龍頭電機(jī)企業(yè)受益于機(jī)器人量產(chǎn)放量，建議關(guān)注絲杠企業(yè)在技術(shù)上的突破和和送樣進(jìn)展。六維力、觸覺(jué)傳感器作為降本訴求最強(qiáng)的環(huán)節(jié)之一，看好國(guó)內(nèi)企業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破+價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯+服務(wù)靈活性更高等優(yōu)勢(shì)?！讨攸c(diǎn)關(guān)注1）執(zhí)行器鏈環(huán)節(jié)：三花智控（汽車組覆蓋）、拓普集團(tuán)（汽車組覆蓋2）高壁壘絲杠環(huán)節(jié)：北特科技（汽車組覆蓋）、貝斯特（汽車組覆蓋）、恒立液壓（機(jī)械組覆蓋）等；（3）電機(jī)&減速器環(huán)節(jié)：雙環(huán)傳動(dòng)（汽車組覆蓋）、綠的諧波（機(jī)械組覆蓋）、兆威機(jī)電（機(jī)械組覆蓋）等；（4）高價(jià)值&核心部件傳感器環(huán)節(jié)：東華測(cè)試（軍2》01.產(chǎn)業(yè)鏈簡(jiǎn)介：人形機(jī)器人核心構(gòu)成 》02.歷史股價(jià)復(fù)盤：事件催化&T鏈進(jìn)展是核心影響因素 》03.產(chǎn)業(yè)鏈解析：核心零部件環(huán)節(jié)現(xiàn)狀及趨勢(shì) 》04.產(chǎn)業(yè)鏈大勢(shì)研判：當(dāng)前落地進(jìn)展及需求展望》05.投資建議&各環(huán)節(jié)跟蹤P4RT1產(chǎn)業(yè)鏈簡(jiǎn)介：人形機(jī)器人的核心構(gòu)成圖：人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈圖譜控制算法：本體廠家/AI大模型速度傳感器一維力/力矩傳感器·柯力傳感·控制算法：本體廠家/AI大模型速度傳感器一維力/力矩傳感器·柯力傳感·東華測(cè)試IMU·華依科技·芯動(dòng)聯(lián)科加速器傳感器位置傳感器-編碼器外部傳感器內(nèi)部傳感器觸覺(jué)傳感器觸覺(jué)傳感器·漢威科技·敏芯股份·高華科技·安培龍六維力/力矩傳感器·柯力傳感·東華測(cè)試攝像頭攝像頭·舜宇光學(xué)·聯(lián)創(chuàng)電子聽(tīng)覺(jué)傳感器聽(tīng)覺(jué)傳感器接近覺(jué)傳感接近覺(jué)傳感器·寧德時(shí)代電池組·寧德時(shí)代電池組大腦AI芯片大腦AI芯片·中芯國(guó)際·紫光國(guó)微控制系統(tǒng)諧波減速器諧波減速器/行星減速器·綠的諧波·雙環(huán)傳動(dòng)·中大力德·豐立智能結(jié)構(gòu)件旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)CNC結(jié)構(gòu)件旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)CNC件無(wú)框力矩電機(jī)·偉創(chuàng)電氣·步科股份·禾川科技 骨骼骨骼力矩傳感器線纜編碼器·匯川技術(shù)·禾川科技驅(qū)動(dòng)器·匯川技術(shù)力矩傳感器線纜編碼器·匯川技術(shù)·禾川科技驅(qū)動(dòng)器·匯川技術(shù)·科爾摩根絲杠·新劍傳動(dòng)·斯菱股份·貝斯特·北特科技·鼎智科技·恒立液壓力傳感器線性關(guān)節(jié)靈巧手殼體空心杯電機(jī)空心杯電機(jī)·鳴志電器·江蘇雷利·拓邦股份編碼器驅(qū)動(dòng)器行星減速器行星減速器·中大力德·雙環(huán)傳動(dòng)·精鍛科技線傳動(dòng)蝸輪蝸桿注：此圖僅以特斯拉機(jī)器人作為人形機(jī)器人圖例，列示公5人形機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人ABBFANUCYASKAW人A激光雷達(dá)IMUAI芯片力/力矩傳感器激光雷達(dá)IMUAI芯片力/力矩傳感器·簡(jiǎn)單分揀·搬運(yùn)·焊接·裝配·加工·碼垛·噴涂行業(yè)跟蹤T鏈核心供應(yīng)商量產(chǎn)進(jìn)度全球機(jī)器人行業(yè)跟蹤機(jī)器人產(chǎn)品進(jìn)展硬件結(jié)構(gòu)軟件、多模態(tài)大模型任務(wù)完成度產(chǎn)能潛在供應(yīng)商產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)度送樣進(jìn)度內(nèi)部測(cè)試本體研發(fā)進(jìn)度大模型數(shù)量技術(shù)路線大模型算力對(duì)外銷售合作客戶量產(chǎn)進(jìn)度大模型技術(shù)路線產(chǎn)能下游應(yīng)用大模型更新速度政策融資情況行業(yè)跟蹤T鏈核心供應(yīng)商量產(chǎn)進(jìn)度全球機(jī)器人行業(yè)跟蹤機(jī)器人產(chǎn)品進(jìn)展硬件結(jié)構(gòu)軟件、多模態(tài)大模型任務(wù)完成度產(chǎn)能潛在供應(yīng)商產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)度送樣進(jìn)度內(nèi)部測(cè)試本體研發(fā)進(jìn)度大模型數(shù)量技術(shù)路線大模型算力對(duì)外銷售合作客戶量產(chǎn)進(jìn)度大模型技術(shù)路線產(chǎn)能下游應(yīng)用大模型更新速度政策融資情況特斯拉跟蹤AI行業(yè)跟蹤核心供應(yīng)商產(chǎn)能產(chǎn)能技術(shù)路線定點(diǎn)節(jié)奏定點(diǎn)節(jié)奏人形機(jī)器人應(yīng)用進(jìn)展7P4RT2?雙線驅(qū)動(dòng)下行業(yè)主題性投資明顯，人形機(jī)器人迎來(lái)發(fā)展新機(jī)遇。一方面,政策利好和科技創(chuàng)新為行業(yè)發(fā)展注入動(dòng)力；另一方面，特斯拉Optimus人形機(jī)器人的持續(xù)進(jìn)展備受關(guān)注。在這兩大驅(qū)動(dòng)力的推動(dòng)下，人形機(jī)器人板塊經(jīng)歷了數(shù)輪牛熊交替，行業(yè)投資逐漸升溫，迎來(lái)了發(fā)展的新機(jī)遇。圖、事件催化&T鏈進(jìn)展成股價(jià)變化核心影響因素2024.02：優(yōu)必選WalkerS在車廠首次實(shí)訓(xùn)；2024.03：優(yōu)必選進(jìn)入港股通標(biāo)2024.02：優(yōu)必選WalkerS在車廠首次實(shí)訓(xùn)；2024.03：優(yōu)必選進(jìn)入港股通標(biāo)2023.05.17：特斯拉召開(kāi)股東大會(huì)，公布Optimus最新進(jìn)展。黃仁勛提出“具身智能”超額收益人形機(jī)器人指數(shù)2022.06.03：特斯拉預(yù)告在9月30日AIday發(fā)布人形機(jī)器人原型機(jī)。2023.01.19：工信部印發(fā)《“機(jī)器人+”應(yīng)用行動(dòng)實(shí)施方案》；ChatGPT賦能人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)。2023.10：工信部印發(fā)《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)》。2023.11：北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心成2023.03.02：2023.03.02：特斯拉在2023InvestorDay展示進(jìn)展。2022.10.01：特斯拉AIDay發(fā)布Optimus原型機(jī)。2024.01.25：特斯拉20232024.01.25：特斯拉2023年2023.09.24：特斯拉更新Optimus進(jìn)展2023.12.29：優(yōu)必選在港交所上市0資料來(lái)源：Wind，中信建投整體來(lái)看，人形機(jī)器人指數(shù)漲跌主要受重要事件催化影響和T鏈進(jìn)展影響，主要行情可以分為以下5個(gè)階段：>第一輪上漲：2022年5-9月。馬斯克預(yù)告將在9月30日AIday上發(fā)布推出首款人形機(jī)器人TeslaBot原型機(jī)，引發(fā)機(jī)器人板塊行情。>第二輪上漲：2023年1-2月。工信部印發(fā)《“機(jī)器人+”應(yīng)用行動(dòng)實(shí)施方案》，OpenAI發(fā)布ChatGPT引爆網(wǎng)絡(luò)，AI大模型發(fā)展超預(yù)期。>第三輪上漲：2023年5-7月。特斯拉召開(kāi)股東大會(huì)，公布Optimus最新進(jìn)展，黃仁勛提出“具身智能”概念，引發(fā)人形機(jī)器人板塊整體行情，各地相繼出臺(tái)涉及人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的相關(guān)政策。>第四輪上漲：2023年10-11月。政策支持和Optimus行走測(cè)試預(yù)期推動(dòng)股價(jià)上漲。工信部發(fā)布《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)》文件，北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心正式注冊(cè)成立，機(jī)器人板塊行情逐漸收斂，市場(chǎng)偏好絲杠等高壁壘環(huán)節(jié)。>第五輪上漲：2024年2-4月。年后人形機(jī)器人市場(chǎng)逐步回暖，國(guó)內(nèi)外事件催化頻現(xiàn)，特斯拉發(fā)布Optimus最新進(jìn)展。10?首輪上漲：2022年5月~2022年9月。從特斯拉來(lái)看，2022年6月馬斯克宣布將在9月底的AIDay上推出首款人形機(jī)器人TeslaBot原型機(jī)，引發(fā)機(jī)器人板塊行情；從制造業(yè)行業(yè)來(lái)看，制造業(yè)整體復(fù)蘇。圖、馬斯克預(yù)告將在9月30日的AIDay上發(fā)布人形機(jī)器人原型機(jī)，帶動(dòng)板塊上漲2022.04.21：亞馬遜宣布成立工業(yè)創(chuàng)新基金AIIF，計(jì)劃投資10億美元來(lái)開(kāi)發(fā)倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人技術(shù)2022.06.03：馬斯克預(yù)告將在9月30日的AIDay上發(fā)布人形機(jī)器人原02022-01-012022-05-012022-09-012023-01-012023-05-01資料來(lái)源：Wind，中信建投?第二輪上漲：2023年1月-2023年2月。政策端，工信部印發(fā)《“機(jī)器人+”應(yīng)用行動(dòng)實(shí)施方案》，提出“到2025年，制造業(yè)機(jī)器人密度較2020年實(shí)現(xiàn)翻番，服務(wù)機(jī)器人、特種機(jī)器人行業(yè)應(yīng)用深度和廣度顯著提升?！毙袠I(yè)端，2022年末OpenAI發(fā)布ChatGPT引爆網(wǎng)絡(luò)，AI大模型發(fā)展超預(yù)期，以ChatGPT為代表的AI大模型關(guān)鍵技術(shù)可以用于機(jī)器人訓(xùn)練。圖、2023年初，政策端和AI產(chǎn)業(yè)超預(yù)期，推動(dòng)人形機(jī)器人指數(shù)上漲超額收益超額收益人形機(jī)器人指數(shù)滬深300指數(shù)01月191月19日：工信部印發(fā)《“機(jī)器人+”應(yīng)用行動(dòng)實(shí)施方案》，提出“到2025年，制造業(yè)機(jī)器人密度較2020年實(shí)現(xiàn)翻番”；ChatGPT賦能人形機(jī)2023-01-032023-03-032023-05-032023-07-03資料來(lái)源：Wind，中信建投?第二輪上漲：2023年1月初-2023年2月初。此階段相關(guān)個(gè)股上漲主要系政策端以及AI概念驅(qū)動(dòng)，受益?zhèn)€股主要是電機(jī)、執(zhí)行器、減速器等等環(huán)節(jié)。圖、工信部發(fā)布人形機(jī)器人實(shí)施方案，ChatGPT爆火，炒熱人形機(jī)器人概念2023年1-2月區(qū)間漲幅37.99%綠的諧波35.19%人形機(jī)器人減速器概念33.37%機(jī)器人政策，人形機(jī)器人概念30.00%29.23%機(jī)器人政策，人形機(jī)器人主題禾川科技無(wú)框電機(jī)/電機(jī)編碼器24.33%諧波減速器/行星減速器24.00%機(jī)器人減速器概念諧波減速器/行星減速器23.82%機(jī)器人減速器概念江蘇雷利22.61%人形機(jī)器人概念21.68%人形機(jī)器人概念?第三輪上漲：2023年5月初-2023年7月初。特斯拉5月17日在股東大會(huì)上公布Optimus最新進(jìn)展，機(jī)器人可以穩(wěn)定行走、抓取物體，并表示未來(lái)人形機(jī)器人需求將達(dá)百億級(jí)別。同日英偉達(dá)創(chuàng)始人黃仁勛在ITFWorld2023半導(dǎo)體大會(huì)上表示，AI下一個(gè)浪潮將是“具身智能”，引發(fā)板塊持續(xù)上漲行情。圖、2023年5月，特斯拉Optimus最新進(jìn)展、黃仁勛提出“具身智能”概念，引爆人形機(jī)器人板塊行情ma超額收益人形機(jī)器人指數(shù)5月17日：特斯拉召開(kāi)股東大會(huì)，公布Optimus最新進(jìn)展。黃仁勛提出“具身智能”概念。5~6月：山東、深圳、北5~6月：山東、深圳、北京等地相繼出臺(tái)政策文件,支持人形機(jī)器人發(fā)展。2023-01-032023-03-032023-05-032023-07-032023-09-03資料來(lái)源：Wind，中信建投?第三輪上漲主行情：2023年5月初-2023年7月初，0-1板塊性機(jī)會(huì)，概念相關(guān)個(gè)股普漲。NVIDIA創(chuàng)始人黃仁勛表示具身智能將成為下一波人工智能浪潮，特斯拉發(fā)布o(jì)ptimus最新進(jìn)展，引發(fā)機(jī)器人整體板塊行情，UCLA論文解析引發(fā)市場(chǎng)對(duì)減速器環(huán)節(jié)高度關(guān)注，同時(shí)電機(jī)、減速器、執(zhí)行器等環(huán)節(jié)普遍受益。圖、具身智能概念引發(fā)板塊行情，0-1板塊性機(jī)會(huì)出現(xiàn)，概念相關(guān)個(gè)股普漲2023年5-7月區(qū)間漲幅230.22%156.61%行星滾柱絲杠147.96%人形機(jī)器人主題，滾柱絲杠概念，在微型行星滾柱絲桿研發(fā)與生無(wú)框電機(jī)/減速器136.83%人形機(jī)器人主題，減速器/電機(jī)相關(guān)概念，公司有相關(guān)產(chǎn)品諧波減速器/行星減速器119.60%人形機(jī)器人主題，核心零部件減速器概念，公司有行星/諧波減速器產(chǎn)品118.01%115.58%人形機(jī)器人主題，傳感器相關(guān)概念，公司有六江蘇雷利空心杯電機(jī)/絲杠80.63%鼎智科技母公司，絲杠/空心杯電機(jī)概念諧波減速器/行星減速器66.74%65.03%?第四輪上漲：2023年10月底—2023年11月中下旬。政策端，工信部于10月20日印發(fā)《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)》，提出到2025年初步建立我國(guó)人形機(jī)器人創(chuàng)新體系，整機(jī)產(chǎn)品達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平并實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)；行業(yè)端，特斯拉在二季度說(shuō)明會(huì)表示11月會(huì)制作完成搭載自主設(shè)計(jì)執(zhí)行器的人形機(jī)器人，并進(jìn)行行走和執(zhí)行測(cè)試，市場(chǎng)對(duì)Optimus行走測(cè)試存在預(yù)期。圖、2023年10月底-11月中下旬，人形機(jī)器人指數(shù)迎來(lái)第四輪上漲周期0超額收益人形機(jī)器人指數(shù)滬深300指數(shù)超額收益人形機(jī)器人指數(shù)滬深300指數(shù)10月20日：工信部印發(fā)《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)》。11月：特斯拉機(jī)器人行走預(yù)2023-01-032023-03-032023-05-032023-07-03資料來(lái)源：Wind，中信建投?第四輪上漲：2023年10月-2023年11月。11月催化密集，工信部政策催化，特斯拉行走測(cè)試預(yù)期。板塊行情逐漸收斂，市場(chǎng)更加關(guān)注高技術(shù)壁壘+高價(jià)值量+強(qiáng)國(guó)產(chǎn)降本訴求的絲杠及絲杠設(shè)備環(huán)節(jié)，輕量化概念受關(guān)注。圖、絲杠板塊行情持續(xù)演繹23年10月底-12月區(qū)間漲幅行星滾柱絲杠90.73%人形機(jī)器人絲杠概念絲杠機(jī)床/刀具83.61%人形機(jī)器人絲杠設(shè)備概念行星滾柱絲杠人形機(jī)器人絲杠概念行星滾柱絲杠人形機(jī)器人絲杠概念I(lǐng)MU48.18%45.22%39.05%人形機(jī)器人輕量化概念電機(jī)/編碼器37.37%人形機(jī)器人電機(jī)概念行星滾柱絲杠33.37%人形機(jī)器人絲杠概念?行業(yè)觸底向好，迎來(lái)五輪走高趨勢(shì)：2024年2月初—2024年4月初。年后人形機(jī)器人市場(chǎng)逐步回暖，事件催化&特斯拉量產(chǎn)進(jìn)展成催化因素。國(guó)內(nèi)外事件催化頻現(xiàn)，英偉達(dá)GTC2024大會(huì)，F(xiàn)igure01進(jìn)展更新，優(yōu)必選發(fā)布WalkerS在新能源車廠首訓(xùn)視頻，納入港股通名單。特斯拉進(jìn)展方面，發(fā)布Optimus行走更新視頻，機(jī)器人行走更快更流暢。圖、2024年2月初-2024年4月初，板塊迎來(lái)第五輪上漲周期超額收益人形機(jī)器人指數(shù)滬深300指數(shù)超額收益人形機(jī)器人指數(shù)滬深300指數(shù)2月：優(yōu)必選WalkerS在新能源車廠首次實(shí)訓(xùn)；馬斯克更新Optimus行走視頻；3月：優(yōu)必選進(jìn)入港股通標(biāo)的名單；Figure01發(fā)布應(yīng)用端到端大模型更新視頻；2023-01-032023-03-032023-05-032023-07-032023-09-032023-11-03資料來(lái)源：Wind，中信建投?行業(yè)觸底向好，迎來(lái)五輪走高趨勢(shì)：2024年2月-2024年4月初。人形機(jī)器人市場(chǎng)逐步回暖，事件催化&特斯拉量產(chǎn)進(jìn)展推動(dòng)板塊再次迎來(lái)走高趨勢(shì)。特斯拉公布Optimus最新行走視頻，絲杠、電機(jī)環(huán)節(jié)漲幅較大。本體方面，AI大模型賦能人形機(jī)器人，優(yōu)必選與百度文心大模型合作，人形機(jī)器人應(yīng)用落地加快。圖、人形機(jī)器人進(jìn)展超預(yù)期，板塊觸底向好24年2-4月區(qū)間漲幅177.89%發(fā)布人形機(jī)器人WalkerS最新視頻，與百度實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略合作112.85%諧波減速器/絲杠112.60%109.40%公司與優(yōu)必選共同成立合資公司優(yōu)奇機(jī)器人；工業(yè)人形機(jī)器人已進(jìn)入新能100.28%83.98%81.10%行星滾柱絲杠79.19%78.22%76.79%絲杠設(shè)備概念，公司數(shù)控螺紋磨床用于新能源汽車、人形機(jī)器人上?指數(shù)波動(dòng)下降，整體回調(diào)：2024年4月初-6月。人形機(jī)器人板塊整體回調(diào)，5月5日特斯拉發(fā)布最新optimus訓(xùn)練視頻，傳感器僅采用2D視覺(jué)、觸覺(jué)傳感器和力傳感器。同時(shí)馬斯克預(yù)告optimus靈巧手自由度將提升，市場(chǎng)推斷可能采用絲杠或諧波減速器方案。受益環(huán)節(jié)主要為傳感器、絲杠、減速器。圖、板塊整體回調(diào)，傳感器、絲杠、減速器等環(huán)節(jié)受益于T鏈進(jìn)展24年4-6月區(qū)間漲幅91.75%絲杠概念，T鏈送樣，公司使用部分超募資金人民幣11,706.53萬(wàn)元用于投資建T鏈送樣，公司在上海設(shè)立全資子公司上海北特機(jī)器人部件，配合客戶研發(fā)人形六維力傳感器概念，立項(xiàng)“基于微熔技術(shù)的力&力矩傳感器項(xiàng)目”研發(fā)，六維力43.84%39.51%人形機(jī)器人傳感器概念，申請(qǐng)MEMS壓力傳感器專利36.23%浙海德曼絲杠機(jī)床/刀具29.56%IMU28.62%22.91%22.79%?人形機(jī)器人零部件指數(shù)：選取各環(huán)節(jié)最具代表性的標(biāo)的編制，反映了人形機(jī)器人零部件從2022年至今的股價(jià)變動(dòng)情況。以人民幣計(jì)價(jià)，所用標(biāo)的股價(jià)采用前復(fù)權(quán)，標(biāo)的上市日期股價(jià)設(shè)為1000，使用市值加權(quán)平均，頻率為日。圖、各環(huán)節(jié)指數(shù)選取最具代表性標(biāo)的編制產(chǎn)品類型證券代碼公司名稱產(chǎn)品類型證券代碼公司名稱執(zhí)行器三花智控拓普集團(tuán)絲杠300580.SZ五洲新春斯菱股份貝斯特北特科技靈巧手603728.SH鳴志電器絲杠設(shè)備浙海德曼秦川機(jī)床華辰裝備日發(fā)精機(jī)關(guān)節(jié)電機(jī)偉創(chuàng)電氣步科股份諧波/諧波減速器綠的諧波雙環(huán)傳動(dòng)中大力德豐立智能傳感器300354.SZ300007.SZ柯力傳感東華測(cè)試凌云股份漢威科技資料來(lái)源：wind，中信建投?Optimus整體軀干共有28個(gè)執(zhí)行器，高確定性+高價(jià)值量驅(qū)動(dòng)股價(jià)快速反應(yīng)，超額收益逐步回顧。執(zhí)行器是人形機(jī)器人價(jià)值量和確定性是最高的環(huán)節(jié)，在第一輪行情中執(zhí)行器快速反應(yīng)，絕對(duì)收益跑贏人形機(jī)器人指數(shù)，后續(xù)幾輪行情持續(xù)跑贏，超額收?qǐng)D、執(zhí)行器高確定性+高價(jià)值量驅(qū)動(dòng)股價(jià)快速反應(yīng)三花智控絕對(duì)收益拓普集團(tuán)絕對(duì)收益人形機(jī)器人指數(shù)絕對(duì)收益滬深300絕對(duì)收益.10000%.2022.06.03：特斯拉預(yù)告在9月30日AIday發(fā)布人形機(jī)器人原型機(jī)2023.11：行走測(cè)試預(yù)期，特斯拉在2022.06.03：特斯拉預(yù)告在9月30日AIday發(fā)布人形機(jī)器人原型機(jī)2023.11：行走測(cè)試預(yù)期，特斯拉在23Q2業(yè)績(jī)提到預(yù)計(jì)11月進(jìn)行行走測(cè)試。2023.01.19：工信部印發(fā)《“機(jī)器人+”應(yīng)用行動(dòng)實(shí)施方案》-40.00%-60.00%2022/1/12022/5/12022/9/12023/1/12023/5/12023/9/12024/1/12024/5/1資料來(lái)源：Wind，中信建投?Optimus靈巧手單手使用6個(gè)電機(jī)，具備11個(gè)自由度，靈巧手行情由確定性+稀缺性驅(qū)動(dòng)。靈巧手一般采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，特斯拉采用空心杯電機(jī)，我們選取鳴志電器作為空心杯環(huán)節(jié)標(biāo)的，靈巧手環(huán)節(jié)對(duì)股價(jià)反應(yīng)迅速，稀缺性+確定性驅(qū)動(dòng)跑贏人形機(jī)器人指數(shù)，歷史最高漲幅最大。圖、確定性+稀缺性驅(qū)動(dòng)，歷史最高漲幅最大 滬深300絕對(duì)收益鳴志電器絕對(duì)收益 滬深300絕對(duì)收益2024.05.05：馬斯克在社交平臺(tái)預(yù)告靈巧手自由度將提升至22個(gè)。2023.03.01：特斯拉在2023InvestorDay上展示了Optimus的最新視頻，可實(shí)現(xiàn)裝配任務(wù)，手指關(guān)節(jié)可實(shí)現(xiàn)抓取。2023.07.20：特斯拉2024.05.05：馬斯克在社交平臺(tái)預(yù)告靈巧手自由度將提升至22個(gè)。2023.03.01：特斯拉在2023InvestorDay上展示了Optimus的最新視頻，可實(shí)現(xiàn)裝配任務(wù)，手指關(guān)節(jié)可實(shí)現(xiàn)抓取。2023.07.20：特斯拉23Q2業(yè)績(jī)說(shuō)明會(huì)，已生產(chǎn)5-10臺(tái)，預(yù)計(jì)11月進(jìn)行行走測(cè)試，2022.06.03：特斯拉預(yù)告在9月30日AIday發(fā)布人形機(jī)器人-100.00%2022/1/12022/5/12022/9/12023/1/12023/5/12023/9/12024/1/12024/5/1資料來(lái)源：Wind，中信建投?Optimus關(guān)節(jié)電機(jī)采用無(wú)框力矩電機(jī)，關(guān)節(jié)電機(jī)行情由板塊行情驅(qū)動(dòng)為主。無(wú)框力矩電機(jī)競(jìng)爭(zhēng)格局相對(duì)分散，最高漲幅低于更稀缺的空心杯電機(jī)，跟隨板塊行情啟動(dòng)后跑贏人形機(jī)器人指數(shù)。圖、關(guān)節(jié)電機(jī)由板塊行情驅(qū)動(dòng)為主人形機(jī)器人指數(shù)絕對(duì)收益人形機(jī)器人指數(shù)絕對(duì)收益滬深300絕對(duì)收益2023.05.17：特斯拉召開(kāi)股東大會(huì)，公布Optimus最新進(jìn)展。黃仁勛提出“具身智能”80.00%60.00%2023.05.17：特斯拉召開(kāi)股東大會(huì)，公布Optimus最新進(jìn)展。黃仁勛提出“具身智能”-60.00%2022/1/12023/2022/1/12023/1/12023/5/12023/9/12024/1/12024/5/1資料來(lái)源：Wind，中信建投?Optimus采用諧波減速器，減速器環(huán)節(jié)跟隨板塊行情，隨著行情演繹，其超額收益逐步收斂回歸。2023年6月，UCLA人形機(jī)器人論文引發(fā)市場(chǎng)對(duì)減速器環(huán)節(jié)的高度關(guān)注，提升行星減速器在人形機(jī)器人的使用可能性。圖、減速器技術(shù)壁壘高、價(jià)值量大，國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程仍有空間60.00%40.00%20.00% 0.00%-20.00%2022.06.03：特斯拉預(yù)告在9月60.00%40.00%20.00% 0.00%-20.00%2022.06.03：特斯拉預(yù)告在9月30日AIday發(fā)布人形機(jī)器人2023.06：UCLA拜訪特斯拉Optimus。此前，UCLA論文引發(fā)市場(chǎng)對(duì)減速器環(huán)節(jié)高度關(guān)注，該論文全部采用行星減速器。-40.00%-60.00%2022/1/12022/5/12022/9/12023/1/12023/5/12023/9/12024/1/12024/5/1資料來(lái)源：Wind，中信建投?2023年11月以來(lái)，市場(chǎng)更加關(guān)注高技術(shù)壁壘+高價(jià)值量+強(qiáng)國(guó)產(chǎn)降本訴求的絲杠環(huán)節(jié)。11月催化密集，特斯拉行走測(cè)試預(yù)期，工信部正常催化，絲杠板塊行情開(kāi)始持續(xù)演繹。圖、絲杠板塊從2023年11月開(kāi)始走高，有望先行實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代人形機(jī)器人指數(shù)絕對(duì)收益滬深人形機(jī)器人指數(shù)絕對(duì)收益滬深300絕對(duì)收益2024.02：馬斯克在社交平臺(tái)發(fā)布Optimus在實(shí)驗(yàn)室行走視頻。2023.11：特斯拉行走測(cè)試預(yù)期。2023.10：工信部印發(fā)《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)》。80.00%60.00%40.00%20.00%2023.11：特斯拉行走測(cè)試預(yù)期。2023.10：工信部印發(fā)《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)》。-60.00%2022/1/12023/1/1202022/1/12023/1/12023/5/12023/9/12024/1/12024/5/1資料來(lái)源：Wind，中信建投?絲杠設(shè)備行情節(jié)奏跟隨板塊行情，2023年以來(lái)，絲杠行情帶動(dòng)同樣高技術(shù)壁壘+強(qiáng)國(guó)產(chǎn)降本訴求的絲杠設(shè)備環(huán)節(jié)持續(xù)演繹。11月催化密集，工信部政策催化，特斯拉行走測(cè)試預(yù)期，國(guó)產(chǎn)廠商持續(xù)研發(fā)螺紋磨床技術(shù)，受到市場(chǎng)廣泛關(guān)注。圖、絲杠行情引發(fā)市場(chǎng)關(guān)注高壁壘設(shè)備環(huán)節(jié)絲杠設(shè)備指數(shù)絕對(duì)收益人形機(jī)器人指數(shù)絕對(duì)收益 滬深300絕對(duì)收益2023.11：特斯拉行走測(cè)試預(yù)2023.10：工信部印發(fā)《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)》。100.00%絲杠設(shè)備指數(shù)絕對(duì)收益人形機(jī)器人指數(shù)絕對(duì)收益 滬深300絕對(duì)收益2023.11：特斯拉行走測(cè)試預(yù)2023.10：工信部印發(fā)《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)》。資料來(lái)源：Wind，中信建投?人形機(jī)器人傳感器種類多樣，標(biāo)的相對(duì)分散，傳感器環(huán)節(jié)主要跟隨板塊行情，特斯拉技術(shù)方案迭代提升其確定性。圖、傳感器跟隨板塊行情，特斯拉技術(shù)方案持續(xù)催化人形機(jī)器人指數(shù)絕對(duì)收益人形機(jī)器人指數(shù)絕對(duì)收益滬深300絕對(duì)收益2024.03.13：Figure發(fā)布了和OpenAI合作后的首個(gè)機(jī)器人Figure01的演示。2023.12.132024.03.13：Figure發(fā)布了和OpenAI合作后的首個(gè)機(jī)器人Figure01的演示。2023.12.13：特斯拉更新視頻，增加足部的力/力矩傳感器，手部觸覺(jué)傳感器。-50.00%2022/1/12023/2022/1/12023/1/12023/5/12023/9/12024/1/12024/5/1資料來(lái)源：Wind，中信建投P4RT3產(chǎn)業(yè)鏈解析：核心零部件環(huán)節(jié)現(xiàn)狀及趨勢(shì)?電機(jī)將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，為機(jī)器人提供動(dòng)力。它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，作為用電器或各種機(jī)械的動(dòng)力源。轉(zhuǎn)子繞組切割定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及電流，并形成電磁轉(zhuǎn)矩而使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。依照使用電源類型，可分為直流電機(jī)和交流電機(jī)。圖、電機(jī)由轉(zhuǎn)子和定子等部件組成圖、電機(jī)類型品類多樣輸出軸輸出軸軸承轉(zhuǎn)子軸承繞組定子托架資料來(lái)源：Nidec，中信建投30?電機(jī)的機(jī)械輸出主要由轉(zhuǎn)速和扭矩來(lái)決定。轉(zhuǎn)矩是各種工作機(jī)械傳動(dòng)軸的基本載荷形式，與動(dòng)力機(jī)械的工作能力、能源消耗、效率、運(yùn)轉(zhuǎn)壽命及安全性能等因素緊密聯(lián)系。轉(zhuǎn)速則是電機(jī)旋轉(zhuǎn)的速度，與電源頻率和磁極對(duì)數(shù)相關(guān)。圖、扭矩、轉(zhuǎn)速、功率是電機(jī)的重要參數(shù)圖、電機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩決定了其機(jī)械輸出A為常數(shù)輸出功率［W］＝電機(jī)轉(zhuǎn)速［rad/s］×扭矩［Nm］×AA為常數(shù)輸出功率［W］＝電機(jī)轉(zhuǎn)速［rad/s］×扭矩［Nm］×A電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨著負(fù)載增大到一定程度轉(zhuǎn)速會(huì)急劇下降，當(dāng)軸上負(fù)載使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降為0時(shí)，稱堵轉(zhuǎn)，此時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩即為堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)扭矩常用參數(shù)含義功率電機(jī)兩側(cè)電壓和電流的乘積額定功率額定電流和額定電壓的乘積轉(zhuǎn)矩使機(jī)械元件轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩稱為轉(zhuǎn)動(dòng)力矩效率有用功率對(duì)驅(qū)動(dòng)功率的比值減速比減速機(jī)構(gòu)中瞬時(shí)輸入速度與輸出速度的比值空載轉(zhuǎn)速電機(jī)在不帶負(fù)載的情況下的轉(zhuǎn)速空載電流電動(dòng)機(jī)不帶動(dòng)任何負(fù)載（空轉(zhuǎn)）的電流額定轉(zhuǎn)速在額定功率下電機(jī)的轉(zhuǎn)速，即滿載時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)矩在額定功率時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩稱額定轉(zhuǎn)矩，也稱滿載轉(zhuǎn)矩資料來(lái)源：Nidec，江蘇省機(jī)械工程學(xué)會(huì)，中信建投31?無(wú)框力矩電機(jī)區(qū)別于傳統(tǒng)電機(jī)，由轉(zhuǎn)子和定子組成，沒(méi)有固定外部機(jī)構(gòu)或框架，利用機(jī)器的自身軸承支撐轉(zhuǎn)子，將電機(jī)無(wú)縫內(nèi)置于機(jī)器設(shè)計(jì)中。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使其具備高效率、高精度等優(yōu)異的動(dòng)態(tài)性能，廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人、醫(yī)療設(shè)備、航空?qǐng)D、無(wú)框力矩電機(jī)由轉(zhuǎn)子和定子組成圖、無(wú)框力矩電機(jī)具有優(yōu)異動(dòng)態(tài)性能?可以做為直驅(qū)動(dòng)力源，它不需要皮帶和皮帶輪，絲桿或齒輪箱，就能直驅(qū)負(fù)載。極高的?可以做為直驅(qū)動(dòng)力源，它不需要皮帶和皮帶輪，絲桿或齒輪箱，就能直驅(qū)負(fù)載。極高的剛度?無(wú)框力矩電機(jī)直接集成到機(jī)器的結(jié)構(gòu)中，效率?無(wú)框力矩電機(jī)直接集成到機(jī)器的結(jié)構(gòu)中，改變?無(wú)框力矩電機(jī)直接集成到機(jī)器的結(jié)構(gòu)中，效率?無(wú)框力矩電機(jī)直接集成到機(jī)器的結(jié)構(gòu)中，改變靜音了傳動(dòng)方式（甚至不用減速機(jī)），帶來(lái)了明顯?無(wú)框力矩電機(jī)直接集成到機(jī)器的結(jié)構(gòu)中，減少了所用的零件，因此機(jī)器更易穩(wěn)定工作。穩(wěn)定性高低維護(hù)性?較傳統(tǒng)電機(jī)相比更少的機(jī)械部件，無(wú)易磨損或需維護(hù)的組件32?美國(guó)科爾摩根是全球無(wú)框力矩電機(jī)龍頭，擁有超70年的運(yùn)動(dòng)控制研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，電機(jī)性能在全球處于第一梯隊(duì)。國(guó)內(nèi)目前進(jìn)展較?步科股份是國(guó)內(nèi)最早做無(wú)框電機(jī)的廠商之一，到2022年，步科進(jìn)一步推出第三代無(wú)框力矩電機(jī)FMC系列，產(chǎn)品優(yōu)化了電磁方案，轉(zhuǎn)矩密度進(jìn)一步提升，新一代產(chǎn)品的過(guò)載能力、額定扭矩等性能已經(jīng)逐步接近國(guó)際龍頭科爾摩根的產(chǎn)品。圖、科爾摩根電機(jī)積累深厚，廣泛應(yīng)用與機(jī)器人領(lǐng)域國(guó)家公司下游應(yīng)用領(lǐng)域國(guó)家公司Kollmorgen美國(guó)Aerotech美國(guó)適合直接驅(qū)動(dòng)應(yīng)用，例如打印和掃描Alliedmotion美國(guó)Parker美國(guó)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)、材料成型、材料搬運(yùn)、造紙機(jī)、攪拌機(jī)、壓縮機(jī)、特種機(jī)械、電動(dòng)缸、絞車、醫(yī)療、航空航天、軍事德國(guó)人形機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人、外骨骼、醫(yī)療和服務(wù)機(jī)器人、機(jī)械工程、航空tecnotion荷蘭機(jī)、手術(shù)機(jī)器人、樣本處理、康復(fù)設(shè)備瑞士外骨骼、電動(dòng)義肢、外科電動(dòng)工具、手術(shù)機(jī)器人、空氣軸承、半導(dǎo)體、航空閥門和執(zhí)行器、無(wú)人機(jī)、小型工業(yè)機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、服務(wù)型機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人、汽車步科股份協(xié)作機(jī)器人、仿生機(jī)器人、醫(yī)療器械、半導(dǎo)體設(shè)備、新能源林泉電機(jī)機(jī)械臂、石油裝備、航天設(shè)備昊志機(jī)電按摩機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人大族電機(jī)微精電機(jī)航空航天、船舶重工、國(guó)防、電子系統(tǒng)資料來(lái)源：wind，各公司官網(wǎng)，中信建投33?空心杯電機(jī)采用無(wú)鐵芯轉(zhuǎn)子，該種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可以消除傳統(tǒng)電機(jī)中因鐵芯形成渦流引起的電能損耗?？招谋姍C(jī)不僅重量輕、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，減少了機(jī)械能損耗，還因其轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的優(yōu)化而提升了運(yùn)轉(zhuǎn)特性，在醫(yī)療、航天航空、工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人等領(lǐng)域成為電動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。?空心杯電機(jī)分為有刷和無(wú)刷兩種類型。有刷空心杯電機(jī)轉(zhuǎn)子無(wú)鐵芯，無(wú)刷空心杯電機(jī)定子無(wú)鐵芯。有刷電機(jī)通過(guò)碳刷和換向器完成電能的傳輸和換向，而無(wú)刷電機(jī)則通過(guò)控制器處理霍爾傳感器的位置信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)換向，無(wú)需物理?yè)Q圖、有刷空心杯電機(jī)的線圈、換向器和連接板一起旋轉(zhuǎn)，形成轉(zhuǎn)子圖、無(wú)刷空心杯電機(jī)是線圈固定，永磁鐵旋轉(zhuǎn)作為轉(zhuǎn)子34?海外空心杯電機(jī)廠商先發(fā)優(yōu)勢(shì)和技術(shù)積淀優(yōu)勢(shì)明顯。全球空心杯電機(jī)市場(chǎng)的龍頭企業(yè)包括MaxonMotor、Faulhaber、Portescap、Alliedmotion、Nidec等公司，根據(jù)頭豹研究院數(shù)據(jù)，2022年內(nèi)全球空心杯電機(jī)CR5為67%。中國(guó)空心杯電機(jī)廠商起步較晚，在全球市場(chǎng)中與國(guó)際廠商仍然存在一定的差距。圖、全球空心杯電機(jī)競(jìng)爭(zhēng)格局中，歐美企業(yè)占據(jù)主要優(yōu)勢(shì)國(guó)家公司下游應(yīng)用領(lǐng)域國(guó)家公司Faulhaber德國(guó)機(jī)艙設(shè)備、衛(wèi)星、行星著陸器、電動(dòng)夾具、醫(yī)用呼吸機(jī)、顯微鏡等光學(xué)設(shè)備、外科機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、仿人機(jī)器人Portescap美國(guó)遮光窗簾系統(tǒng)、座椅運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、閥門和執(zhí)行器、配料分送設(shè)備、便攜式氣體探測(cè)儀、仿人機(jī)器人、土地測(cè)繪全站儀、安保和監(jiān)視攝像機(jī)、電動(dòng)螺絲刀、移動(dòng)腸道進(jìn)食泵、醫(yī)用分析儀、仿生和外骨骼系統(tǒng)、外科手術(shù)機(jī)器人Alliedmotion美國(guó)移液槍、外骨骼、假肢、航天航空、自動(dòng)化、工業(yè)機(jī)械、機(jī)器人CitizenMicro醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)設(shè)備、光學(xué)設(shè)備、機(jī)器人Orbray專業(yè)攝像機(jī)、廣播控制、導(dǎo)尿管、攝像鏡頭驅(qū)動(dòng)手術(shù)、手術(shù)鉆頭、微型機(jī)器人、通訊機(jī)器人光學(xué)攝像頭、無(wú)人機(jī)、汽車配件瑞士手術(shù)機(jī)器人、口腔外科設(shè)備、心臟輔助設(shè)備、外骨骼、義肢、電動(dòng)移液器、電動(dòng)螺絲刀、捆扎工具和裝訂機(jī)、攝像機(jī)、鳴志電器導(dǎo)彈的飛行方向快速調(diào)節(jié)、高倍率光驅(qū)的隨動(dòng)控制、便攜式、儀器儀表、個(gè)人隨身裝備、野外作業(yè)的儀器設(shè)備、電動(dòng)車、玩具車、電動(dòng)牙刷、飛行器、醫(yī)療技術(shù)、測(cè)量設(shè)備鼎智科技醫(yī)療設(shè)備、分析儀、顯微鏡、晶片制造、探針測(cè)拓邦股份紋身機(jī)、醫(yī)療設(shè)備、電動(dòng)窗簾、打磨機(jī)、水泵、手持電動(dòng)工具、電動(dòng)窗簾、機(jī)器人、工業(yè)夾具、半導(dǎo)體設(shè)備兆威機(jī)電照相機(jī)、機(jī)械手、玩具、手機(jī)攝像頭、遙控裝置、精密醫(yī)療器械偉創(chuàng)電器人形機(jī)器人靈巧手、手術(shù)機(jī)器人、移動(dòng)機(jī)器人、機(jī)械臂資料來(lái)源：wind，各公司官網(wǎng)，中信建投35?無(wú)刷直流電機(jī)根據(jù)定子是否開(kāi)槽分為有齒槽電機(jī)和無(wú)齒槽電機(jī)，常規(guī)多為開(kāi)槽設(shè)計(jì)。有齒槽電機(jī)的定子有齒槽結(jié)構(gòu)，線圈纏繞在定子周圍的槽內(nèi)。無(wú)齒槽電機(jī)的定子無(wú)齒槽結(jié)構(gòu)，線圈在單獨(dú)的外部操作中纏繞，然后在電機(jī)組裝過(guò)程中直接插入氣隙中。?無(wú)齒槽電機(jī)無(wú)齒槽效應(yīng)，轉(zhuǎn)矩可預(yù)測(cè)且高度可控，更適用于高速和小尺寸的應(yīng)用；有齒槽電機(jī)的單位體積轉(zhuǎn)矩輸出、電機(jī)常數(shù)、效率更高。在需要平穩(wěn)運(yùn)行、高加速度和高轉(zhuǎn)矩常數(shù)的系統(tǒng)中，有齒槽電機(jī)是第一選擇。圖、有齒槽電機(jī)與無(wú)齒槽電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)不同圖、有齒槽設(shè)計(jì)比無(wú)齒槽設(shè)計(jì)能夠更好地集中磁能有齒槽電機(jī)無(wú)齒槽電機(jī)36?軸磁通向電機(jī)具有軸向磁場(chǎng)，定子、轉(zhuǎn)子呈盤式結(jié)構(gòu)。在電機(jī)結(jié)構(gòu)方面，軸向磁通電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子均呈盤形結(jié)構(gòu)，定子與轉(zhuǎn)子間的氣隙是與電機(jī)轉(zhuǎn)軸垂直的平面，磁場(chǎng)方向垂直于氣隙面，與轉(zhuǎn)軸方向平行。?與傳統(tǒng)徑向磁通電機(jī)對(duì)比，軸向磁通電機(jī)具備體積小、質(zhì)量輕、高功率及扭矩密度等優(yōu)點(diǎn)，多應(yīng)用于電動(dòng)汽車、飛機(jī)等領(lǐng)域。圖、徑向磁通電機(jī)的磁場(chǎng)方向?yàn)閺较驁D、圖表4：YASA車用軸向磁通電機(jī)性能更優(yōu)項(xiàng)目名稱YASA車用軸向磁通電機(jī)傳統(tǒng)電動(dòng)汽車徑向磁通電機(jī)質(zhì)量（kg）2450體積(L)5扭矩(Nm)扭矩密度37?目前軸向磁通電機(jī)在國(guó)外的主要競(jìng)爭(zhēng)者部分已尋找到批量應(yīng)用場(chǎng)景，主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)殡妱?dòng)汽車、電動(dòng)飛機(jī)。例如YASA軸向磁通電機(jī)產(chǎn)品已應(yīng)用于奔馳VisionOne-Eleven概念車，未來(lái)將在奔馳AMG.EA純電平臺(tái)上量產(chǎn)搭載使用。?國(guó)內(nèi)的主要競(jìng)爭(zhēng)者尚處于小批量應(yīng)用階段，主要應(yīng)用領(lǐng)域包括商用車、特種車輛、無(wú)人機(jī)等，上海盤轂動(dòng)力科技股份有限公司下游應(yīng)用領(lǐng)域包括乘用車、特種車輛等，小象電動(dòng)電機(jī)開(kāi)始應(yīng)用于人形機(jī)器人。圖、軸向磁通電機(jī)仍以國(guó)外企業(yè)為主公司名稱國(guó)家公司產(chǎn)品下游應(yīng)用領(lǐng)域YASA英國(guó)電動(dòng)汽車、船舶、電動(dòng)飛機(jī)英國(guó)MAGNAX電動(dòng)汽車、電動(dòng)飛機(jī)WHYLOT法國(guó)SaiettaGroup英國(guó)電動(dòng)汽車、電動(dòng)摩托、電動(dòng)船Phi-PowerAG瑞士電動(dòng)賽車、電動(dòng)重型車輛上海盤轂動(dòng)力科技股份有限公司能量管理系統(tǒng)、乘用車電驅(qū)動(dòng)、卡車電驅(qū)動(dòng)、船用發(fā)電機(jī)組及電驅(qū)動(dòng)、農(nóng)業(yè)設(shè)備及輪邊驅(qū)動(dòng)、機(jī)器人關(guān)節(jié)、電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)及伺服驅(qū)動(dòng)、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、電動(dòng)叉車、純電動(dòng)挖機(jī)及伺服電機(jī)、無(wú)人機(jī)驅(qū)動(dòng)、純電輕便化園林機(jī)械杭州中豪電動(dòng)科技有限公司城際物流輕卡、重型礦卡、大型工程機(jī)械設(shè)備、軍民兩用工業(yè)發(fā)電機(jī)組、中重型卡車、重型礦卡、工程機(jī)械設(shè)備、混凝土攪拌車、新能源環(huán)衛(wèi)車、電動(dòng)裝載機(jī)、泵車、乘用車分布式驅(qū)動(dòng)、輪邊驅(qū)動(dòng)、電動(dòng)摩托、履帶儀坤動(dòng)力科技（上海）有限公司軌道交通、新能源汽車（公交客車、輕型車、乘用車、重型車輛、工程機(jī)械電氣化、汽車裝備、船舶推進(jìn)、礦車驅(qū)動(dòng)、特種風(fēng)機(jī)上海磁雷革傳動(dòng)系統(tǒng)有限公司挖掘機(jī)、客車、電動(dòng)賽車、摩托車、卡車深圳小象電動(dòng)科技有限公司無(wú)人車輪毅動(dòng)力系統(tǒng)、大型仿生機(jī)器人關(guān)節(jié)、工程機(jī)械轉(zhuǎn)向總成、電動(dòng)汽車輪邊電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、小型四足仿生機(jī)器人、高速警用電動(dòng)摩托車38?人形機(jī)器人關(guān)節(jié)多采用無(wú)框力矩電機(jī)，靈巧手多采用空心杯電機(jī)。無(wú)框力矩電機(jī)具有高功率密度、高效率，且能夠做到快速響應(yīng)，多用于人形機(jī)器人關(guān)節(jié)；空心杯電機(jī)因其小型化和高精度的特性，適用于人形機(jī)器人靈巧手關(guān)節(jié)。圖、主流人形機(jī)器人中，無(wú)框力矩電機(jī)多用于機(jī)器人關(guān)節(jié)圖、人形機(jī)器人使用的電機(jī)主要是空心杯電機(jī)和無(wú)框力矩電機(jī)機(jī)器人企業(yè)/機(jī)構(gòu)關(guān)節(jié)電機(jī)靈巧手電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制電機(jī)步進(jìn)電機(jī)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制電機(jī)步進(jìn)電機(jī)伺服電機(jī)力矩電機(jī)力矩電機(jī)空心杯電機(jī)空心杯電機(jī)ASIMO本田直流電機(jī)、無(wú)刷直流電機(jī)CyberOne小米無(wú)框力矩電機(jī)UnitreeH1宇樹(shù)無(wú)框電機(jī)WalkerX優(yōu)必選無(wú)框力矩電機(jī)小紫XR-4達(dá)闥無(wú)框電機(jī)空心杯電機(jī)DigitAgilityRobotics有刷/無(wú)刷直流電機(jī)Optimus無(wú)框力矩電機(jī)空心杯電機(jī)39?減速器是連接動(dòng)力源和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的中間機(jī)構(gòu)，用于降低轉(zhuǎn)速和增大扭矩。絕大部分電機(jī)負(fù)載大，轉(zhuǎn)速高，不適宜用原動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的工業(yè)場(chǎng)景。而減速器能夠?qū)㈦妱?dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)或其他高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力通過(guò)輸入軸上的齒數(shù)少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來(lái)達(dá)到減速的目的。按照控制精度劃分，減速器可分為一般傳動(dòng)減速器和精密減速器，常見(jiàn)的精密減速器包括RV減速器、諧波減速器、行星減速器等，被廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等精密制造領(lǐng)域。圖、減速器配合電機(jī)起到降低轉(zhuǎn)速增大扭矩圖、減速器在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間起著匹配轉(zhuǎn)速和傳遞扭矩的作用高轉(zhuǎn)速輸入高轉(zhuǎn)速輸入減速器低轉(zhuǎn)速輸出低轉(zhuǎn)速輸出40?減速器種類多種多樣，性能各具千秋，適用于不同場(chǎng)景。各類減速器在原理、技術(shù)成熟度、減速結(jié)構(gòu)方面存在差異，適用于機(jī)器人不同部件。當(dāng)前在人形機(jī)器人領(lǐng)域主要的減速器/傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有諧波減速器、行星滾柱絲杠、多級(jí)行星減速器、蝸輪蝸桿等。圖、減速器種類多樣，性能各具千秋減速原理舉例技術(shù)成熟度/市場(chǎng)細(xì)分優(yōu)缺點(diǎn)一般齒比減速圓柱齒輪減速傳統(tǒng)/成熟/占據(jù)主要市場(chǎng)減速比不大，體積較大擺線針輪減速器很成熟/中比范圍占據(jù)主要市場(chǎng)制造工藝復(fù)雜，制造精度要求高三環(huán)減速器正在試推廣階段/市場(chǎng)份額很小沖擊噪聲大，安裝調(diào)整要求高少齒差減速二環(huán)減速器技術(shù)不成熟/試向市場(chǎng)推廣結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、速比范圍寬，傳遞功率不能太大三齒輪減速行星減速器技術(shù)較成熟減速零件多，徑向尺寸大諧波減速諧波減速器技術(shù)成熟，結(jié)構(gòu)尚需完善/占據(jù)高端市場(chǎng)結(jié)構(gòu)緊湊，速比范圍大，工藝復(fù)雜，成本高斜面減速螺旋作動(dòng)器研究階段/待推向市場(chǎng)結(jié)構(gòu)緊湊，功率密度高，不適用于全轉(zhuǎn)動(dòng)活齒減速活齒減速器尚存在關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題待突破/市場(chǎng)上尚無(wú)結(jié)構(gòu)緊湊，減速輸出機(jī)構(gòu)集成，易發(fā)熱工質(zhì)變性磁觸變無(wú)級(jí)變速器研究階段/市場(chǎng)尚無(wú)振動(dòng)小、噪聲低、無(wú)級(jí)變速41?機(jī)器人精密減速器技術(shù)指標(biāo)包含扭轉(zhuǎn)剛度、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩、傳動(dòng)精度、空程、背隙、傳動(dòng)誤差、傳動(dòng)效率等。我國(guó)對(duì)機(jī)器人用精密減速器研究相比國(guó)外起步較晚。圖、減速比、扭矩、精度是選擇減速器的重要指標(biāo)圖、行星減速器輸出扭矩與減速比有關(guān)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)定義減速器輸出扭矩=9550×電機(jī)功率÷電機(jī)輸入轉(zhuǎn)速×減速比×使用系數(shù)*扭轉(zhuǎn)剛度在扭轉(zhuǎn)力矩的作用下，構(gòu)件抗扭轉(zhuǎn)變形的能力，或額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩與切向彈性變形轉(zhuǎn)角之比值。啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩空載起動(dòng)時(shí)，所需施加的力矩。傳動(dòng)精度在工作狀態(tài)下，輸入軸單向旋轉(zhuǎn)時(shí)，輸出軸的實(shí)際轉(zhuǎn)角與相對(duì)理論轉(zhuǎn)角的接近程度。傳動(dòng)精度的高低用傳動(dòng)誤差的大小來(lái)衡量，傳動(dòng)誤差小，精度高，傳動(dòng)誤差大，精度低。空程在工作狀態(tài)下，當(dāng)輸入軸由正向改為反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，輸出軸在轉(zhuǎn)角上的滯減速比=電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速÷減速器輸出轉(zhuǎn)速*使用系數(shù)是指較大的過(guò)載率，不會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)造成損壞，通常在1.15-1.2之間背隙將輸出端與減速器殼體均固定，在輸入端施加±2%額定轉(zhuǎn)矩順時(shí)針和逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，減速機(jī)輸入端有一個(gè)微小的角位移，此角位移就是背傳動(dòng)誤差在工作狀態(tài)下，當(dāng)輸入軸單向旋轉(zhuǎn)時(shí)，輸出軸的實(shí)際轉(zhuǎn)角與理論轉(zhuǎn)角之傳動(dòng)效率輸出功率與輸入功率的比值。傳動(dòng)效率受到減速比、轉(zhuǎn)速、負(fù)載扭矩、溫度、潤(rùn)滑條件的影響。42?結(jié)構(gòu)與工作原理：諧波減速器是由帶有內(nèi)齒圈的剛性齒輪（剛輪）、帶有外齒圈的柔性齒輪（柔輪）、波發(fā)生器三個(gè)基本構(gòu)件組成的精密減速器。諧波減速器通過(guò)柔輪變形產(chǎn)生的周期性波動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)剛輪輪齒與柔輪輪齒之間的少齒差內(nèi)嚙合，從而完成運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力的傳遞，由于內(nèi)外齒數(shù)相差很少，因此容易獲得大傳動(dòng)比。?諧波減速器特點(diǎn)：諧波減速器體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且其傳動(dòng)比大而范圍寬，承載能力強(qiáng)，齒側(cè)間隙可調(diào)，可以實(shí)現(xiàn)零回差，同軸性好，傳動(dòng)平穩(wěn)且效率高，噪聲小，并且能在密閉空間、介質(zhì)輻射的工況下正常工作，具有較高性能。圖、諧波減速器由鋼輪、柔輪、波發(fā)生器構(gòu)成圖、諧波減速器通過(guò)柔輪變形產(chǎn)生的周期性波動(dòng)完成傳動(dòng)資料來(lái)源：綠的諧波招股說(shuō)明書(shū)，《諧波齒輪傳43?全球諧波減速器市場(chǎng)主要參與者為哈默納科、日本新寶、綠的諧波、來(lái)福諧波等。其中哈默納科一家獨(dú)大，2021年其全球市場(chǎng)份額占有率達(dá)82%。?在中國(guó)市場(chǎng)，主要參與廠商包括哈默納科、日本新寶、綠的諧波、來(lái)福諧波，2021年中國(guó)市場(chǎng)占有率分別為35.5%、7.4%、24.7%、7.7%。圖：2022年全球諧波減速器市場(chǎng)哈默納科一家獨(dú)大圖：2022年中國(guó)諧波減速器市場(chǎng)由哈默納科主導(dǎo)7%11%82%7%11%82%16%16%5%4%8%7%25%36%44?結(jié)構(gòu)與工作原理：行星減速器通常由中心輪、行星輪、行星架和機(jī)架組成。中心輪又稱太陽(yáng)輪，軸線固定，定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。行星架軸線固定，一端定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端連接行星輪，是行星輪的軸線。行星輪的運(yùn)動(dòng)比較復(fù)雜，行星輪繞著自己的軸線“自轉(zhuǎn)”，同時(shí)，它的軸線繞著中心輪的軸線“公轉(zhuǎn)”。?行星減速器特點(diǎn)：由于在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的咬合齒數(shù)較多，齒輪咬合的總體接觸面積也比較大，因此相比普通的固定齒輪減速機(jī)，行星減速機(jī)的動(dòng)力傳輸效率更高，具備更強(qiáng)的轉(zhuǎn)矩動(dòng)力輸出能力，同時(shí)其傳動(dòng)剛性也更硬。圖、行星齒輪組是行星減速器核心零部件圖、電機(jī)驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)輪旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)行星輪沿環(huán)形內(nèi)齒圈旋轉(zhuǎn)輸出側(cè)（負(fù)載側(cè)）法蘭行星齒輪組電機(jī)側(cè)法蘭——負(fù)載側(cè)軸承輸出軸負(fù)載側(cè)軸承輸出軸輸入45?行星減速器級(jí)數(shù)、傳動(dòng)比與機(jī)械效率成反比，通常使用多級(jí)行星減速器。行星減速器級(jí)數(shù)越多，傳動(dòng)比越大，功率損失越多，機(jī)械效率越低。多級(jí)行星減速器的總傳動(dòng)為每一級(jí)傳動(dòng)比相乘。在實(shí)際應(yīng)用中，特別是在機(jī)器人、智能設(shè)備中，需要行星減速器尺寸小、傳動(dòng)比范圍大，通常采用多級(jí)行星減速器，如二級(jí)減速器、三級(jí)減速器和四級(jí)減速器等。?雙聯(lián)行星減速器相比RV減速器具備傳動(dòng)比大、承載大的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)。雙聯(lián)行星減速器的驅(qū)動(dòng)功率是RV減速器的12倍，負(fù)載功率約為RV減速器的4倍，在結(jié)構(gòu)上具備傳動(dòng)比大、承載大的優(yōu)勢(shì)。圖、行星減速器傳動(dòng)比與機(jī)械效率成反比圖、雙聯(lián)行星減速器的驅(qū)動(dòng)功率與負(fù)載功率均高于RV減速器行星減速器級(jí)數(shù)微型行星減速器傳動(dòng)比范圍某廠家機(jī)械效率測(cè)試速度傳動(dòng)比機(jī)械效率(%)一級(jí)1：4-1：2010.692-95二級(jí)1：12-1：9624.481-85三級(jí)1：42-1：38473.673-771：126-1：153631061-6646?從全球來(lái)看，日本新寶、紐卡特、威騰斯坦是全球精密行星減速器市場(chǎng)的主要供應(yīng)商。2022年日本新寶、紐卡特、威騰斯坦、精銳科技等外資企業(yè)占據(jù)市場(chǎng)12.9%、10.9%、10.7%、7.5%的市場(chǎng)份額，國(guó)內(nèi)廠商科峰智能占據(jù)市場(chǎng)5.4%的份額。?從中國(guó)市場(chǎng)來(lái)看，日本新寶、科峰智能及紐氏達(dá)特是中國(guó)精密行星減速器市場(chǎng)的主要供應(yīng)商，2022年中國(guó)市場(chǎng)占有率分別為20.4%、11.7%、9.4%。圖：2022年全球行星減速器市場(chǎng)由外資主導(dǎo)圖：2022年中國(guó)行星減速器市場(chǎng)國(guó)有化率水平較低52.6%20.40%20.40%46.1%9.40%47?擺線針輪減速器屬于采用少齒差行星式傳動(dòng)原理及擺線針齒嚙合的減速器，其輸入部分由輸入軸和偏心套組成，偏心套由兩個(gè)互成180°的偏心部分組成，并用鍵與主動(dòng)軸相聯(lián)。減速部分由擺線輪和針輪組成，兩個(gè)奇數(shù)擺線輪錯(cuò)位180°安裝在偏心套上，與針齒嚙合傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)減速。輸出部分由輸出軸和柱銷組成。?擺線針輪行星傳動(dòng)時(shí)，輸入軸旋轉(zhuǎn)通過(guò)偏心軸帶動(dòng)擺線輪旋轉(zhuǎn)，由于偏心軸上的擺線輪與針齒嚙合限制，擺線輪旋轉(zhuǎn)時(shí)既繞自身軸線自轉(zhuǎn)，又繞輸入軸軸線公轉(zhuǎn)，借助輸出機(jī)構(gòu)，將擺線輪的低速自轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)銷軸傳遞給輸出軸，從而獲得較低的輸出轉(zhuǎn)圖、擺線針輪減速器采用少齒差行星式傳動(dòng)原理及擺線針齒嚙合實(shí)現(xiàn)減速圖、擺線針輪減速器由偏心套、擺線輪、針齒等構(gòu)成偏心套針齒偏心套輸出軸輸出軸擺線輪輸入軸輸入軸48?擺線針輪減速器具有傳動(dòng)比大、傳動(dòng)效率高、體積小重量輕、噪音低的特點(diǎn)。（1）傳動(dòng)比大：一級(jí)減速時(shí)傳動(dòng)比是1:7~87，二級(jí)為1：121~7569，多級(jí)組合可達(dá)數(shù)萬(wàn)；（2）傳動(dòng)效率高：采用針齒嚙合系套式滾動(dòng)摩擦，故一級(jí)減速效率可達(dá)94%；（3）體積小、重量輕：采用行星傳動(dòng)原理，輸入軸和輸出軸在同一軸線上，與同功率的兩級(jí)圓柱齒輪減速器相比，體積可減少2/3以上，重量減輕1/3以上4）噪音低：擺針齒的嚙合齒數(shù)較多，重疊的系數(shù)大，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)噪聲低。?應(yīng)用廣泛：擺線針輪減速器多應(yīng)用于紡織印染、輕工食品、冶金礦山、石油化工、起重運(yùn)輸及工程機(jī)械領(lǐng)域。圖、兩款擺線針輪減速器均具有傳動(dòng)比大的特點(diǎn)WB微型擺線減速機(jī)X/B擺線針輪減速機(jī)功率0.04-3kW0.37-55kW扭矩25-250Nm150-20000Nm傳動(dòng)比單級(jí)9-87，雙級(jí)121-1849單級(jí)9-87，雙級(jí)121-7569，三級(jí)2057-658503減速比一級(jí)9-87，二級(jí)99-5133-平均效率一級(jí)90%，二級(jí)88%-安裝型式和輸出方式底座式、法蘭式、實(shí)心軸輸出-輸入方式直聯(lián)電機(jī)、實(shí)心軸、法蘭式輸入-裝配方式臥式、立式、雙軸型和直聯(lián)型應(yīng)用領(lǐng)域冶金、礦山、建筑、化工、紡織、輕工業(yè)等行業(yè)49?精密減速器作為智能制造的關(guān)鍵核心零部件，長(zhǎng)期被歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家壟斷。海外精密減速器領(lǐng)域發(fā)展較早，形成了一批以日本、德國(guó)企業(yè)為主的優(yōu)秀減速器制造商，包括納博特斯克、哈默納科、日本電產(chǎn)新寶株式會(huì)社、臺(tái)灣精銳科技股份有限公司、紐卡?國(guó)內(nèi)減速器廠商起步較晚，21世紀(jì)以來(lái)涌現(xiàn)出一批以國(guó)茂股份、綠的諧波、中大立德為代表的優(yōu)質(zhì)國(guó)產(chǎn)廠商。圖：日本、德國(guó)減速器企業(yè)行業(yè)積累深厚，占據(jù)主導(dǎo)地位19441970整體運(yùn)動(dòng)控制行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，諧波減速器、精密行星減速器被廣泛應(yīng)用于各種傳動(dòng)系統(tǒng)1952精密減速器行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，曾數(shù)次榮獲日本機(jī)械學(xué)19281987專注伺服電機(jī)用精密行星減速器，產(chǎn)品國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率較高1931全球領(lǐng)先的制造電機(jī)、減速器和變頻控制器制20132006主要產(chǎn)品包括精密減速器、傳動(dòng)行星減速器、各類小型及微型減速電機(jī)等20031998老牌機(jī)床廠商，RV減速器產(chǎn)品主要用于工業(yè)機(jī)器人、精密回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、機(jī)床及自動(dòng)化裝置20052010國(guó)內(nèi)行星減速器龍頭廠商，2022年行星減速器銷售金額在全球市場(chǎng)排第五，在中國(guó)市場(chǎng)排第二2006行星減速機(jī)領(lǐng)先廠商，產(chǎn)品適配日本安川、松下、三菱、富士、臺(tái)灣東元等任意廠商的伺服馬達(dá)199350?人形機(jī)器人減速器類型多樣，適用于不同環(huán)節(jié)，目前以諧波減速器為主。當(dāng)前人形機(jī)器人減速器以諧波減速器為主，如ASIMO、WalkerX、LOLA、Optimus的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)等，隨著技術(shù)方案迭代，行星減速器的使用量逐步提升，而線性關(guān)節(jié)多用滾珠/滾柱絲機(jī)器人企業(yè)/機(jī)構(gòu)身高（cm）體重（kg）關(guān)節(jié)數(shù)/電機(jī)數(shù)諧波減速器擺線針輪減速器行星減速器滾柱絲杠ASIMO本田130503457√AgilityRobotics1153110-√DigitAgilityRobotics175<6520-√WalkerX優(yōu)必選1306341（腿6*2;臂7*2;手6*2;頸*3）√CloudGingerXR-1達(dá)闥1586534-√GR-1傅利葉1655540-LOLA慕尼黑工業(yè)大學(xué)176682626（頭2，臂4*2；骨盆2，腿7*2）UCLA1423720（腿5*2，臂4*2，頸2）√Optimus1937340-多級(jí)行星減速51?絲杠是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)，或?qū)⑴ぞ剞D(zhuǎn)換成軸向反復(fù)作用力的傳動(dòng)副零件。絲杠可以分為滑動(dòng)絲杠、滾動(dòng)絲杠、靜壓絲杠等類型。其中，行星滾柱絲杠對(duì)沖擊載荷的魯棒性使其非常適合機(jī)器人的腿部，尤其設(shè)計(jì)受到空間和重量限制時(shí)。?絲杠的加工工藝可以分為砂輪磨削、硬車削和旋風(fēng)銑削等。對(duì)比來(lái)看，旋風(fēng)銑削的生產(chǎn)效率最高，且能達(dá)到一定精度。砂輪磨削的生產(chǎn)效率比較低，但精磨后能夠達(dá)到較高的精度。滾柱絲杠圖、滾珠/行星滾柱絲杠承載能力更高圖、絲杠的加工工藝可以分為砂輪磨削、硬車削和旋風(fēng)銑削等滾柱絲杠滑動(dòng)絲杠絲杠滾動(dòng)絲杠行星滾柱絲杠滑動(dòng)絲杠絲杠滾動(dòng)絲杠行星滾柱絲杠梯形絲杠梯形絲杠滾珠絲杠滾珠絲杠工藝設(shè)備與刀具粗加工生產(chǎn)效率備注砂輪磨削絲杠磨床或開(kāi)槽磨床磨制90°V型槽低需要半精磨和精磨硬車削CBN刀具及數(shù)控車床車制90°V型槽中適于長(zhǎng)度1m、螺距6mm以下長(zhǎng)徑比小的滾珠絲杠靜壓絲杠靜壓絲杠反向滾柱絲杠旋風(fēng)銑削CBN刀具及數(shù)控車床工作滾道一次銑削成型，加工達(dá)到半精磨精度高適于較長(zhǎng)以及長(zhǎng)徑比大的滾珠絲杠資料來(lái)源：暢馨精工官網(wǎng)，穆格中國(guó)，中信建投52?結(jié)構(gòu)：滾珠絲杠（副）是由絲杠、螺母、滾珠等零件組成的機(jī)械元件。當(dāng)滾珠絲杠作為主動(dòng)體時(shí)，螺母會(huì)按照絲杠的旋轉(zhuǎn)角度跟隨相應(yīng)規(guī)格的導(dǎo)程轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)螺母座與螺母連接被動(dòng)工件，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的直線運(yùn)動(dòng)。?特點(diǎn)：滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)具有傳動(dòng)效率較高、承載能力較強(qiáng)，壽命較長(zhǎng)，剛度較大等特點(diǎn)，且摩擦小、可靠性高、效率高，安裝簡(jiǎn)單，是常用的直線傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。圖、滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)包含絲杠、螺母、滾珠等零件圖、滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)效率較高、承載能力較強(qiáng)53?歐美、日本企業(yè)主導(dǎo)全球滾珠絲杠市場(chǎng)。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計(jì)，全球主要滾珠絲杠廠商包括NSK、THK、SKF等，全球CR5達(dá)46%，日本和歐洲滾珠絲杠企業(yè)占據(jù)了全球約70%的市場(chǎng)份額。?目前全球中高端滾珠絲杠副主要被外資壟斷。根據(jù)智研咨詢統(tǒng)計(jì)，中國(guó)大陸廠商在中端滾珠絲杠副的份額為30%左右，高端市場(chǎng)份額約5%。圖：2021年全球滾珠絲杠市場(chǎng)CR5市占率達(dá)46%圖：2022年中國(guó)中高端滾珠絲杠市場(chǎng)中，德日企業(yè)市占率高（上銀+銀泰）,5%（上銀+銀泰）,5%5%德國(guó)力士THK）,90%德國(guó)力士樂(lè)+THK）,30%（漢江+南工藝等）,30%（上銀+銀泰）,40%54?結(jié)構(gòu)：行星滾柱絲杠主要由絲杠、滾柱、螺母和內(nèi)齒圈等部件組成，是一種以螺紋滾柱代替滾珠的精密傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。?運(yùn)動(dòng)原理：絲杠繞自身軸線為旋轉(zhuǎn)，螺母軸向移動(dòng)，滾柱繞絲杠軸線公轉(zhuǎn)，繞自身軸線自轉(zhuǎn)，同時(shí)隨螺母軸向平動(dòng)。建立慣性坐標(biāo)系σ[O;x,y,z]，與絲杠固連的動(dòng)坐標(biāo)系σs[Os;xs,ys,zs],與滾柱固連的動(dòng)坐標(biāo)系σr[Or;xr,yr,zr]。絲杠繞zs軸逆時(shí)針自轉(zhuǎn)角度Θs，滾柱繞zs軸逆時(shí)針公轉(zhuǎn)角度Θr，繞zr軸順時(shí)針自轉(zhuǎn)角度Θr，滾柱和螺母沿z軸移動(dòng)L。絲杠與滾柱在機(jī)構(gòu)初始位置時(shí)螺紋接觸點(diǎn)為P0點(diǎn),經(jīng)過(guò)上述運(yùn)動(dòng)，絲杠與滾柱在P點(diǎn)接觸。圖、行星滾柱絲杠由絲杠、滾柱、螺母和內(nèi)齒圈等部件組成圖、滾柱繞絲杠軸線公轉(zhuǎn)，繞自身軸線自轉(zhuǎn)55?在直線機(jī)構(gòu)中，行星滾柱絲杠具備高性能優(yōu)勢(shì)。目前典型的直線機(jī)構(gòu)包括齒輪齒條、直線電機(jī)、氣動(dòng)缸、液壓缸、滾珠絲杠和行星滾柱絲杠。其中，行星滾柱絲杠具備承載能力強(qiáng)、壽命長(zhǎng)、速度快、剛度大、抗沖擊性的特點(diǎn)，且體積小、安裝簡(jiǎn)單、位置可控性高、無(wú)泄漏，綜合性能優(yōu)勢(shì)明顯。圖、不同直線機(jī)構(gòu)中，行星滾柱絲杠具備高性能優(yōu)勢(shì)直線電機(jī)系統(tǒng)氣動(dòng)伺服系統(tǒng)液壓伺服系統(tǒng)齒輪齒條系統(tǒng)滾珠絲杠系統(tǒng)行星滾柱絲杠系統(tǒng)承載能力低高很高高高很高壽命較長(zhǎng)較長(zhǎng)較長(zhǎng)較長(zhǎng)較長(zhǎng)很長(zhǎng)速度較快很快較快很快有無(wú)泄露無(wú)有有有無(wú)無(wú)位置可控性容易很困難容易容易容易抗沖擊性高高很高高很高很高機(jī)械剛度低高高較高相對(duì)體積小大大大小摩擦小小小小小效率—很高很高較高安裝簡(jiǎn)單復(fù)雜復(fù)雜簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單56?國(guó)內(nèi)行星滾柱絲杠市場(chǎng)中，歐洲企業(yè)主導(dǎo)，市場(chǎng)集中度高。其中Rollvis和GSA兩大品牌合計(jì)占有超過(guò)一半的市場(chǎng)份額，EWELLIX和Rextorh分別占14%和12%；國(guó)內(nèi)企業(yè)南京工藝和博特精工也躋身市場(chǎng)前十，各占8%份額。圖：2022年中國(guó)行星滾柱絲杠市場(chǎng)中歐洲廠商市占率高RollvisGSA優(yōu)仕特3%3%3%8%26%8%12%26%14%57?Optimus線性關(guān)節(jié)采用行星滾柱絲杠：根據(jù)TeslaAIDay2022，擎天柱Optimus人形機(jī)器人的線性關(guān)節(jié)采用無(wú)框力矩電機(jī)+行星滾柱絲杠+力傳感器+編碼器+驅(qū)動(dòng)器+關(guān)節(jié)CNC件方案，行星滾柱絲杠具備高精度、大負(fù)載、高功率比、輕質(zhì)量、小體積、低噪音、長(zhǎng)壽命等優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)行星滾柱絲杠將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為線性，且關(guān)節(jié)具備較大的力輸出能力與較強(qiáng)剛性。圖、擎天柱Optimus人形機(jī)器人線性關(guān)節(jié)采用行星滾柱絲杠資料來(lái)源：TeslaAIDay2022，中信建投58?傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、基本轉(zhuǎn)換電路三部分組成。敏感元件直接感受被測(cè)量部分，輸出中間量，由轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換成適于傳輸和測(cè)量的電信號(hào)，最后由基本轉(zhuǎn)換電路放大、轉(zhuǎn)換、調(diào)理電信號(hào)，形成輸出電量。?按照測(cè)量維度，力覺(jué)傳感器可以分為一至六維力傳感器。在指定直角坐標(biāo)系中，能同時(shí)測(cè)量沿三軸的力和繞三軸的力矩的傳感器，稱為六維力傳感器。六維力傳感器能夠圖、傳感器由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、基本轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成圖、按測(cè)量維度可分為一到六維力傳感器基本轉(zhuǎn)換基本轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換元件敏感敏感元件一維力傳感器三維力傳感器六維力傳感器59?力/力矩傳感器技術(shù)路線多樣，傳統(tǒng)技術(shù)路線有電容式、電阻應(yīng)變式、壓電式等。隨著檢測(cè)與傳感技術(shù)不斷發(fā)展，越來(lái)越多的技術(shù)路線（如光纖光柵式、電感式、氣壓式、電磁式等）開(kāi)始逐步應(yīng)用。圖、按測(cè)量原理劃分，可劃分為電磁式、光電式、電感式力傳感器等原理具體內(nèi)容優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)電磁式基于霍爾效應(yīng)在力/力矩作用下產(chǎn)生與之相應(yīng)的磁通量的變化?動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍大?功耗小?系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠?非線性誤差較大?互換性較差?分辨率不高光電式基于光電效應(yīng)在力/力矩作用下產(chǎn)生與之相應(yīng)的光學(xué)量的變化?可靠性高?測(cè)量范圍廣?動(dòng)態(tài)響應(yīng)好?價(jià)格昂貴?對(duì)測(cè)試環(huán)境要求高電感式在力/力矩作用下產(chǎn)生與之相應(yīng)的電感量的變化?高靈敏度和高分辨率?線性度好?重復(fù)性高?不適用于動(dòng)態(tài)測(cè)量?可靠性不高電阻應(yīng)變式在力/力矩作用下產(chǎn)生與之相應(yīng)的電阻變化量?精度高、技術(shù)成熟?測(cè)量范圍廣?頻響特性好?存在非線性誤差?信號(hào)輸出微弱壓電式基于正壓電效應(yīng)在力/力矩作用下產(chǎn)生與之相應(yīng)的電荷量的變化?動(dòng)態(tài)響應(yīng)好?精確性好和分辨率高?結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小?存在電荷泄露，靜態(tài)力測(cè)量困難?分辨率不高電容式在力/力矩作用下產(chǎn)生與之相應(yīng)的電容變化量?高靈敏度和高分辨率?測(cè)量范圍寬，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單?環(huán)境適用性強(qiáng)?調(diào)理電路復(fù)雜?寄生電容影響大60?傳感器的主要參數(shù)包括滿量程、靈敏度、串?dāng)_等。在多維力傳感器中，串?dāng)_指標(biāo)表明產(chǎn)品的耦合干擾情況，精度和準(zhǔn)度衡量測(cè)量誤差水平。精度衡量測(cè)量結(jié)果之間的重復(fù)性，準(zhǔn)度涵蓋滯后、線性、蠕變等誤差因素，更能體現(xiàn)產(chǎn)品的綜合性能，是多維力傳感器最為核心的技術(shù)指標(biāo)之一。圖、力傳感器的主要指標(biāo)包括滿量程、靈敏度、串?dāng)_等圖、串?dāng)_、精度、準(zhǔn)度是體現(xiàn)傳感器測(cè)量準(zhǔn)確度的關(guān)鍵指標(biāo)指標(biāo)定義滿量程傳感器能有效測(cè)量的最大加載力（轉(zhuǎn)矩）準(zhǔn)度靈敏度解耦矩陣非線性遲滯零點(diǎn)精度傳感器測(cè)量值與實(shí)際值之間的差異的綜合體現(xiàn)，包括了滯后、線性度和蠕變等誤差因素，是評(píng)價(jià)傳感器性能的關(guān)鍵指標(biāo)傳感器靈敏度等于滿量程輸出除以傳感器的滿量程力（扭矩）值用于將相互耦合的輸出計(jì)算成力和扭矩的值，通常為6X6或6X12矩陣傳感器輸出量與參考直線（連接零點(diǎn)和滿量程輸出點(diǎn)的直線）的最大偏差除以滿量程的百分比在同一個(gè)負(fù)載下，加載和卸載時(shí)的信號(hào)輸出在相等加載點(diǎn)上的最大偏差除以滿量程的百分比當(dāng)在傳感器其它軸加載力（扭矩）至滿量程時(shí)，當(dāng)前軸的輸出除以當(dāng)前軸的滿量程的百分比在“零狀態(tài)”時(shí)傳感器的輸出，零狀態(tài)由客戶定義傳感器輸出值的準(zhǔn)確程度，通常用非線性和遲滯指標(biāo)衡量??準(zhǔn)度衡量測(cè)量結(jié)?準(zhǔn)度衡量測(cè)量結(jié)果與理論真值的偏離程度精度精度串?dāng)_指標(biāo)用來(lái)衡量多維力傳感器各測(cè)量方向間的耦合影響，可以反映測(cè)量誤差水平，是體現(xiàn)傳感器性能的關(guān)鍵指標(biāo)之一分辨率傳感器能分辨的最小信號(hào)，通常分辨率要比精度高很多。該指標(biāo)只表征傳感器能敏感多小的信號(hào)?精度衡量測(cè)量結(jié)果之間的重復(fù)性過(guò)載能力傳感器抵抗過(guò)載的能力，一般為額定量程的1.5倍至10倍溫度漂移環(huán)境溫度對(duì)傳感器輸出信號(hào)的影響，好的傳感器具有溫度補(bǔ)償功能資料來(lái)源：頭豹研究院，坤維科技公眾號(hào)，中信建投61?六維力傳感器能夠同時(shí)測(cè)量三個(gè)空間方向上的力（Fx、Fy、Fz）和繞這三個(gè)方向的力矩（Mx、My、Mz提供了一個(gè)完整的力和力矩矢量信息。其非線性力學(xué)特征明顯，需要考慮多通道信號(hào)的溫漂、蠕變、交叉干擾、數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)維聯(lián)合加載標(biāo)定的復(fù)雜性，技術(shù)難度最大。圖、六維力傳感器能夠同時(shí)測(cè)量三個(gè)空間方向上的力和三個(gè)力矩圖、機(jī)器人執(zhí)行器末端使用六維力傳感器62?中國(guó)六維力傳感器市場(chǎng)基數(shù)偏小，處于早期階段。根據(jù)GGII數(shù)據(jù)，2022年中國(guó)六維力傳感器市場(chǎng)規(guī)模2.39億元，同比增長(zhǎng)52.04%，其中機(jī)器人行業(yè)六維傳感器市場(chǎng)規(guī)模1.56億元，同比增長(zhǎng)54.35%。隨著入局者增加，下游細(xì)分市場(chǎng)認(rèn)知提升和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，預(yù)計(jì)2027年六維力傳感器市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)15億元，復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)45%。?行業(yè)整體目前仍以外資品牌為主，國(guó)內(nèi)廠商集中度較高。2023年中國(guó)市場(chǎng)中，ATI龍頭優(yōu)勢(shì)顯著，市占率第一，國(guó)內(nèi)宇立儀器、