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人形机器人深度之七:灵巧之“手”,解锁人形机器人黄金赛道
东吴证券·2025-04-26 13:31

报告行业投资评级 未提及 报告的核心观点 - 灵巧手是人形机器人操作性能核心,2025年开启快速迭代,多方参与推动其发展,未来2年方案将加速迭代并投入使用场景,促进手脑协同 [4][25] - 混合机械方案是趋势,兼具高自由度和承载力,短期空心杯电机+行星减速器+滚珠丝杆+连杆方案先放量,中长期融合方案更具优势 [4][70] - 手部多维感知是方向,触觉传感器多技术路线布局,未来将从压阻式向电容式、电磁式、视触觉及仿生电子皮肤演变,且融合方案潜力大 [4][124] - 头部本体厂全栈自研,零部件提供整体解决方案,未来主机厂自研和集成、零部件厂商提供整体方案是趋势,灵巧手成本未来降本空间大 [4][206] - 预计2030年人形机器人销量达300万台+,市场空间约900亿,对应零部件市场空间较大的为触觉传感器、空心杯电机、齿轮、丝杆等 [4][209] 根据相关目录分别进行总结 Part1 灵巧手打开人形机器人应用上限,快速迭代 - 灵巧手决定人形机器人操作功能,是最重要硬件,占全成本比重20%-30%,不同场景对其方案要求不同 [9] - 类比人类的手,具备灵活、精确、小巧、敏感特点,有十三种基本功能,自由度共21个(不考虑手腕关节) [15] - 灵巧手需具备高自由度、精确性、耐用性、感知能力等性能,由驱动、传动、控制、感知四大模块构成 [17][19] - 2025年是灵巧手突破大年,多方布局,主机厂和零部件厂密集发布方案,未来2年将快速迭代 [24][25] Part2 混合机械方案是趋势,兼具高自由度和承载力 - 直驱方案精度高、刚性高,但存在体积重量大、成本高和发热等问题,欠驱方案集成度高、自适应强、功耗低,近2年快速发展 [28][29] - 电机驱动综合性能最优,是主流驱动方案,气动、液压、智能材料适合特定领域 [30] - 空心杯电机超轻量化、响应快、无齿槽效应,是主流驱动电机,无刷有齿槽电机扭矩密度高、成本低、散热好,步进电机少量使用,伺服电机使用少 [32] - 传动方式多样,包括丝杆、齿轮、连杆、腱绳、蜗轮蜗杆等,齿轮+丝杆商业化进度更快,产业方向是混合传动、AI驱动设计 [50] - 驱动方案基本定型,传动多样性,混合为趋势,短期空心杯电机+行星减速器+滚珠丝杆+连杆方案先放量,中长期融合方案更优 [70] Part3 手部多维感知是方向,促进手脑协同 - 人类手部触觉多维度感知、高灵敏度、高拉伸率,由四种机械感受器实现 [73][74] - 机器人触觉传感器多技术路线布局,包括压阻式、电容式、光电式、电磁式、视触觉等,追求高灵敏度、高集成度、高延展、成本低 [77] - 多维高精度触觉传感器大批量生产壁垒高,需工艺和算法并重,技术持续迭代升级,空间广阔 [121][124] - 手脑协同是硬件、软件、数据、模型迭代的融合,可加速具身智能 [130][131] Part4 本体厂全栈自研,零部件提供整体解决方案 - 灵巧手集成商技术多样化,当前6个主动自由度的电机+丝杆+连杆方案成本可控、承载力高,精密场景需提升自由度,混合传动方案待改进 [133] - 本体厂全栈自研,如特斯拉、FigureAI、星动纪元、智元机器人、宇树科技等方案各异,各有优势 [140][160] - 灵巧手集成商方案各异,国内厂商崛起,如英国Shadow、因时机器人、强脑科技、傲意科技、灵心巧手、灵巧智能等 [165][191] - 零部件厂商兼顾模组与灵巧手整机,如兆威机电、雷赛智能等提供整手解决方案 [197][202] - 主机厂自研和集成、零部件厂商提供整体方案为趋势,灵巧手成本与自由度相关,未来降本空间大,价值量较高的为触觉传感器、空心杯电机、丝杆、齿轮等 [206][209] Part5 投资建议 - 首推灵巧手兼具整体解决方案和零部件供应商雷赛智能、兆威机电,其次为绑定核心主机厂的零部件供应商,包括空心杯电机、微型丝杆、减速器、触觉传感器、腱绳等相关企业 [4][212]