绳驱传动
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人形机器人系列报告五:灵巧手:核心终端,机器人融入物理世界的接口
国联民生证券· 2026-03-17 09:14
报告投资评级 - 行业评级为“推荐”,并维持该评级 [3] 报告核心观点 - 灵巧手是人形机器人实现精细化操作的核心执行终端,其产业化进程将带来千亿级别的市场空间 [6][7][8] - 技术路线正逐渐收敛,未来将以欠驱动架构、高效电机驱动(直流无刷与空心杯电机为主导)、绳驱与连杆融合的传动方案为主流,并辅以力与触觉传感器提升感知能力 [6][47][105] - 随着特斯拉Optimus等产品引领行业发展并加速量产,灵巧手产业链具备高成长性,其中价值量大、技术壁垒高、国产替代空间大的核心零部件环节(电机、丝杠、腱绳、传感器)有望率先受益 [2][6][109] - 汽车零部件公司因具备强客户卡位优势、批量化生产能力及产品相通性,在切入机器人供应链时具有显著优势 [2] 根据目录的详细总结 1 机器人末端执行核心部件 特斯拉引领行业发展 - **灵巧手定义与重要性**:灵巧手是人形机器人重要的末端执行器,通过多关节仿生设计(主流12-22个自由度)和全域感知系统,可模拟人手完成强力抓取、精准拿捏(力控精度达0.01N)等复杂动作,直接决定机器人的工作效率和性能 [16] - **发展历程**:自20世纪70年代起步,从日本Okada灵巧手(11个自由度)到21世纪中国高校实现突破,近五年行业加速发展,特斯拉Optimus(2022年推出)已成为行业标杆,产品向更集成、灵活、智能方向进化 [6][20] - **竞争格局**:形成“国际龙头引领+国产新锐追赶”格局,海外以特斯拉、英国Shadow Robot(2004年推出商用拟人手)为代表,国内如宇树科技、灵心巧手、灵巧智能等公司快速崛起 [6][7][24][38][41] - **未来趋势**:预计未来灵巧手手指数量以5个为主,关节及自由度数量以15个及以上为主,驱动方式以电驱为主,传动形式以连杆及腱绳驱动为主 [25] 2 灵巧手的技术路线多元 随行业发展逐渐收敛 - **自由度**:欠驱动方案(驱动源数量少于自由度)凭借高实用性、高性价比,有望成为主流,特斯拉Optimus Gen3拥有22个自由度 [47][50][51][57][60] - **驱动系统**:电机驱动是当前主流方式,其中电机外置式(置于手腕或小臂)因能缩减手部体积、布置更灵活,有望成为主流方案 [47][61][63] - **传动方式**:绳驱传动(模拟肌腱)具备高操作灵活性,丝杠与腱绳复合传动(如特斯拉Optimus Gen3采用行星滚柱丝杠+腱绳)成为高端产品升级方向,连杆传动则因结构坚固、传动效率高适用于重型抓取 [47][78][80][86][90] - **感知技术**:传感器是实现智能抓取与环境交互的关键,主要包括力传感器、触觉传感器等,特斯拉Optimus Gen3配备了六维力传感器与94个触点的高密度触觉传感器 [47][100][104][105] 3 灵巧手空间广阔 核心零部件量产降本 - **市场空间**:预计特斯拉Optimus在2026年第一季度发布第三代,全年出货量有望持续提升,马斯克预计未来4-5年有望实现百万台级别量产,达到千亿元级别以上的市场规模 [6][8][109] - **核心零部件布局**: - **电机**:作为“动力心脏”,空心杯电机(效率90%以上)和无刷有齿槽电机是主流选择,国内厂商如兆威机电、鸣志电器正在快速追赶国际巨头 [2][110][114][116] - **丝杠**:技术壁垒高且国产替代空间大,是复合传动方案中的关键部件 [2][86] - **腱绳**:技术壁垒高且应用场景广泛,超高分子量聚乙烯(UHMWPE)和钢丝绳是当前主流材料 [2][117][120] - **传感器**:柔性化趋势下的技术升级方向,是实现拟人化操作的核心 [2][100] 4 行业投资建议 - **产品维度**:建议重点关注电机、丝杠、腱绳、传感器四个细分赛道,这些赛道普遍呈现价值量大、高成长性特征 [2] - **参与者维度**:看好特斯拉及国内宇树科技、智元、星动纪元等人形机器人本体厂,以及灵心巧手、灵巧智能等灵巧手企业在规模化进程中的作用 [6] - **公司推荐**:推荐具有强客户卡位优势、强批量化生产能力且主业与机器人相通的汽车零部件公司,如拓普集团、均胜电子、德昌电机控股等,并建议关注浙江荣泰、福莱新材等一批公司 [2]
锦秋基金被投企业星尘智能亮相进博会,机器人乐队奏出中国风未来|Jinqiu Spotlight
锦秋集· 2025-11-07 15:15
公司技术与产品 - 星尘智能采用独特的绳驱传动与仿人设计,是业界首个实现绳驱量产的企业,使机器人在动作自由度、速度、加速度、精度上达到类人水准 [9] - 绳驱传动技术具备刚柔并济的特点,能完成高精度复杂操作(如生物化学医药实验)并模仿人类情感表达,兼具功能与情绪价值 [4][10] - 公司自主研发高效遥操作示教系统,人类乐手通过VR头显与操纵杆实时采集运动轨迹与力控数据,经数小时采集训练后机器人可自主复现演奏动作 [11] - 技术体系包括轻量高扭矩绳驱执行器(低惯量、快响应)、柔顺力控体系(精准控制击打力度)和具身学习模型(通过模仿学习优化动作) [12] 产品性能与展示 - 在进博会表演中,机器人指挥动作精准丝滑,木琴与指挥机器人实现毫秒级响应,钟琴机器人击打位姿精度达毫米级,展现高动态响应与精准位置控制 [7] - 机器人乐队通过同步控制与人类乐手完成三重奏,验证了系统在高动态、高负载任务下的稳定性与可靠性,并可全天多场次表演 [3][6] - 小央机器人乐队已能在深圳机场、保利剧院等大型活动中演奏《射雕英雄传》主题曲、《茉莉花》等多首乐曲,并可更新曲目持续学习 [8][13] - 在默沙东展区,S1机器人动态演示生物化学医药实验等长序列任务,并开放“人人可上手”的遥操作体验,体现硬件表现力与交互安全性 [4] 商业进展与战略 - 星尘智能于2024年获锦秋基金领投A轮融资,2025年继续获其追投A+轮融资,锦秋基金作为12年期AI Fund以长期主义为核心投资理念 [3] - 公司基于“本体—数据—模型”三位一体的Astribot Suite平台,在2025年完成上千台订单,并于第四季度陆续出货 [14] - 公司愿景是让机器人成为数十亿人的“AI机器人助理”,应用于家务劳动、精细分拣、服务交互等场景,正构建“本体优化—数据沉淀—算法进化—产业落地”的正循环体系 [14][16] - 与央视网合作的小央机器人乐队是其在文娱领域落地的重要举措,乐队成员将在全国开展主持访谈、乐队表演等工作,拓展“智能传播”与“人机共创”的想象空间 [8] 行业影响与定位 - 星尘智能成立于2022年底,是绳驱AI机器人的定义者,其技术路线推动机器人行业应用加速与商业化落地 [16][17] - 公司技术突破传统刚性机器人桎梏,尤其适合复杂灵巧操作和与人紧密交互的场景,已在科研、商业服务、文娱演出及工业领域实现应用 [9][17] - 具身智能模型通过模仿学习与力控反馈,使机器人快速掌握复杂技能,标志着AI操作世界的“Windows时刻”可能临近 [3][12]
首佳科技(103.HK)拟设超级新材料合资公司,加速布局机器人腱绳赛道
机器人大讲堂· 2025-10-22 16:17
公司战略与业务布局 - 首佳科技通过其新加坡合营企业成立专注于超级新材料的企业,全面加码机器人腱绳产业链布局[1] - 公司长期深耕钢帘线主业,并以"科技赋能"为战略核心,积极寻求第二增长曲线,本次布局是依托其在金属材料领域的多年积累延伸至高端应用场景[1] - 公司对机器人产业的关注源自钢帘线工艺与机器人腱绳的工艺共同性以及兄弟企业首程控股的机器人产业资源[2] 合作伙伴与行业背景 - 首佳科技与国内前沿AI机器人公司星尘智能进行交流与合作,共同推动机器人腱绳等新兴领域的产业标准与关键材料定义[2] - 星尘智能是绳驱AI机器人的定义者及业界首个量产绳驱AI机器人的公司,拥有"本体—数据—模型"全栈闭环体系,创始团队出身于腾讯Robotics X[2] - 星尘智能于2024年8月发布新一代AI机器人助理Astribot S1,并在复杂任务中表现优异,截至2025年4月已完成Pre-A、A、A+三轮融资,累计募集资金数亿元人民币[4][5] 绳驱传动技术优势 - 绳驱传动模拟人体柔性肌腱牵引机制,在同样体积和重量条件下具备更高输出效率、柔顺性强、能吸收冲击和减少末端组件体积,带来高安全性和结构轻量化[6] - 实际应用中,在同样单位重量和体积下,腱绳传动比直驱或推杆传动具备更高传动性能,是灵巧、柔性机器人发展的关键方向[7] - 与关节直驱和推杆传动相比,绳驱传动在结构轻量化、灵活性/顺应性、抗冲击能力和安全性方面具有优势,但工艺复杂且技术门槛高[8] 腱绳材料性能与应用 - 金属材料在蠕变性能方面明显优于高分子材料,常温条件下加载70%断裂载荷持续7天蠕变量小于0.3%,而超高分子量聚乙烯在同样条件下蠕变量超过3%[10] - 超细规格钨丝的强度达到6500MPa,远高于超高分子量聚乙烯的2600-3800MPa,且金属材料在耐高温性能方面具有明显优势,钨熔点达3410℃[10] - 首佳科技已成功开发多种腱绳材料方案,涵盖不锈钢、高碳钢、钨钢三种市面主流金属,并提供57种结构规格的躯干腱绳方案和12种规格的灵巧手腱绳[11][12] 市场前景与产业机遇 - 随着机器人行业对灵巧性、安全性和轻量化的要求不断提升,腱绳传动方案已逐步成为机器人发展的重要方向[9] - 星尘智能在其Astribot系列机器人中率先采用腱绳驱动系统,为未来灵巧机器人量产和性能演进奠定基础[9] - 伴随机器人产业与新材料技术的商业化推进和持续融合,机器人产业将持续拥有更高标准和要求的绳驱方案,产业上下游都将迎来新的发展机遇[13]