Workflow
人形机器人“好用”的关键:特斯拉Optimus22自由度灵巧手方案解析
华鑫证券·2025-01-05 11:52

行业投资评级 - 投资评级:推荐 [2] 核心观点 - 灵巧手的需求来源于柔性制造,灵巧手和人形机器人是柔性制造的关键部件,能够提升机器人的柔性操作能力 [3] - 特斯拉Optimus Gen3灵巧手有三大变化:驱动器外置、采用丝杠替代蜗杆、采用腱绳替代扭力弹簧,这些变化均指向丝杠用量提升 [4][5] - 灵巧手工程量占据Optimus工程量的50%,灵巧手是机器人走向“好用”的关键 [6] - 灵巧手关键零部件包括丝杠、电机、减速器,推荐标的包括双林股份、贝斯特、北特科技、五洲新春等 [8] 灵巧手的重要性 - 灵巧手是机器人最重要的末端执行器,其性能决定了机器人的工作性能 [14] - 灵巧手具有多根手指、多个关节和多个自由度,配置了传感器,能够精确控制操作,通用性强 [15] - 灵巧手的需求来源于柔性制造,能够适应外部环境变化和内部变化,提升生产效率 [16] - 人手有24个自由度,灵巧手的设计逐渐接近人手的自由度 [17] 灵巧手的分类与传动方式 - 灵巧手可分为全驱动和欠驱动两大类,全驱动灵巧手每个关节都能独立控制,欠驱动灵巧手与人手更类似 [24][25] - 灵巧手的传动方式有连杆传动、绳驱传动和齿轮传动三种,绳驱传动灵活度高、结构简单,但控制精度不足 [26][27] - 灵巧手逐渐按照是否存在线绳、钢丝、皮带等柔性传动部件分为腱驱动和直接驱动两种形式 [28] - 腱驱动灵巧手便于实现远距离传动,能够减小灵巧手的整体尺寸 [29] 特斯拉灵巧手的核心变化 - 特斯拉下一代灵巧手方案是N自由度、N腱绳、N执行器方案,采用腱绳驱动的传动方式,自由度为22个 [51] - 特斯拉Optimus Gen3灵巧手有三大变化:驱动器外置、采用丝杠替代蜗杆、采用腱绳替代扭力弹簧 [55][56] - 驱动器外置带来自由度提升,采用丝杠能有效提升灵巧手的精度和载荷能力,采用腱绳替代扭力弹簧进一步提高灵活性 [57] 灵巧手关键零部件 - 灵巧手关键零部件包括丝杠、电机、减速器,推荐标的包括双林股份、贝斯特、北特科技、五洲新春等 [8] - 空心杯电机具有突出的节能特性、灵敏方便的控制特性和稳定的运行特性,适用于高性能领域 [61] - 行星减速器可以实现更高的减速比和扭矩输出,适用于精密动作 [75] - 丝杠可以有效提升灵巧手的载荷和抗冲击性,滚珠丝杠适合高精度和高效率的传动任务 [88][89] 重点关注公司及盈利预测 - 重点关注公司包括三花智控、雷赛智能、兆威机电、双林股份、拓普集团、北特科技、五洲新春、鸣志电器等 [9]