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无源外骨骼机器人
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未知机构:外骨骼机器人深度汇报0505开源证券-20250507
未知机构· 2025-05-07 10:45
纪要涉及的行业或者公司 - **行业**:外骨骼机器人行业 - **公司**:开源证券、华裔科技、红杉科技、镇江、探路者 纪要提到的核心观点和论据 1. **产业前景广阔**:外骨骼机器人迈向成熟化,虽目前在军工和医疗康复领域应用,但成本高昂限制普通消费者接触;随着电机、减速器成本下降和AI技术发展,智能化提升且成本降低,更接近商业化;预计2030年全球外骨骼市场达150亿美元,2025年可能是需求爆发关键时间点[1][2][4] 2. **商业模式特点**:呈现场景分化,从军事应用扩展至医疗康复、工业和消费领域;需技术支撑,涉及生物技术、AI、数据处理和硬件能力,具备生态协同效应[4][20] 3. **技术壁垒较高**:有源外骨骼技术壁垒高于无缘外骨骼,关键技术难点包括结构设计、绑带设计、电源续航、步态检测及人机协同,其中步态检测和人机协同是核心壁垒[5][22] 4. **市场现状与潜力**:目前有源外骨骼价格高,全球生产厂商少,市场渗透率极低,2024年全球工业外骨骼销量1.6万套,中国仅2000套;无缘外骨骼价格相对便宜,依赖传统机械结构助力[3][4][20] 5. **应用场景广泛**:包括康复医疗、军工、工业和民用领域,能解决各场景痛点问题,如提升士兵徒步速度和负重能力、辅助康复行走、提高工业工作效率、用于徒步爬山等[6][24] 6. **产品分类多样**:按关节分为单关节和多关节;按是否有外部电源分为有源和无源两类[23] 7. **未来发展方向**:有源外骨骼聚焦AI融合、能源突破和柔量化驱动;工作原理基于感知、处理、驱动和反馈的闭环系统,AI大模型和能源管理是核心竞争力[11][29] 其他重要但是可能被忽略的内容 1. **无源外骨骼特点**:用于低端场景,通过弹簧或轻量化设计提供助力,技术壁垒不高,盈利能力有限;利用人体运动中被动消耗的能量,结构简单,适用于景区或家庭徒步等常规场景[9] 2. **有源外骨骼设计挑战**:在工业制造场景,机械结构设计需遵循仿生学并满足个性化需求;国内绑带设计研究少,存在绑带过紧或松动问题[12] 3. **传感系统应用**:在外骨骼设备中起关键作用,通过捕捉人体动作和感知预测用户下一步动作,包括关节角度传感器、步态传感器、力矩传感器和IMU等,关节角度传感器应用广泛,IMU应用尚处中低端阶段[14][33] 4. **控制系统关键技术**:是外骨骼的核心技术壁垒,通过位移测量、补偿模型计算后由控制器控制电机和驱动器,实现对关节角度、位置和速度的精确控制[34] 5. **能源系统设计要素**:需兼顾能量密度、轻量化、安全性和续航需求,在军用场景续航能力和补能策略至关重要,部分外骨骼机器人使用特斯拉锂电池作为能源供给[15][35] 6. **产业链情况**:上游包括传感器、计算机、减速器等组件供应商,如华裔科技、红杉科技等;中游涉及应用场景和核心数据标记;终端产品制造商有镇江和探路者;风险包括产品开发不及预期和盈利预期下降[18][40] 7. **人机协同关键**:人机协同行走策略关键是确保外骨骼伴随人体运动时,人机之间的作用力最小化,计算错误会对使用者造成危害或增加运动负担[38]
外骨骼机器人深度汇报
2025-05-06 23:27
纪要涉及的行业 外骨骼机器人行业 纪要提到的核心观点和论据 - **市场现状与前景**:成本降低和 AI 技术进步推动外骨骼机器人应用场景拓展,预计 2030 年全球市场规模达 150 亿美元,但目前市场渗透率低,2024 年全球工业外骨骼销量 1.6 万套,中国仅 2000 套[1][4] - **市场爆发原因**:技术迈向成熟化,能解决下游痛点;关键零部件成本下降使整体成本降低;AI 技术发展提高智能化水平,能准确识别并辅助人体动作[2] - **商业模式特征**:呈现场景分化、技术支撑和生态协同三大特征,应用范围从军事、医疗康复拓展到工业和消费场景;需结合多种能力确保设计符合人体特点;要与多行业合作推动市场发展[4] - **有源与无源外骨骼区别**:有源需内置电源和电机,通过传感器和 AI 实现智能辅助,单价 1 万元以上;无源依赖机械结构,无主动能源,造价低但功能有限,单价几百至一两千元[6][7] - **需求预期**:2025 年可能成为需求高企元年,无源外骨骼短期盈利性高,中长期或被拉低;有源外骨骼因高壁垒将成未来重要发展方向[1][8] - **应用场景及痛点解决**:主要应用于康复医疗、军工、工业和民用四大场景,可提升士兵负重和徒步速度、提高行走能力、锁定工人姿态、提供徒步助力等[1][9] - **发展方向**:无源外骨骼未来需轻量化设计和机械结构优化;有源外骨骼要融合 AI、突破能源瓶颈、实现柔性和轻量化驱动[1][10] 其他重要但是可能被忽略的内容 - **有源外骨骼工作原理及康复应用特点**:通过感知、处理、驱动和反馈形成闭环系统,康复医疗结合脑机接口技术,通过脑电波感知动作并反馈修正[12] - **有源外骨骼关键结构和技术**:包括机械结构、驱动系统、传感系统、控制系统和能源系统;绑带设计影响穿戴舒适性和安全性;驱动系统用伺服或步进电机,高端用谐波减速器;传感系统通过多种传感器捕捉数据[13] - **步态检测技术**:主要分为足底感知、肢体感知和混合感知,准确性影响人机协同行走策略[18] - **控制系统核心技术**:涉及位移测量、补偿模型、控制器及驱动器等环节,采用 PS PLC 编程语言处理算法[19] - **能源系统重要性**:需兼顾能量密度、轻量化、安全性及续航需求,关注能量回收与开发,成本下降使产品价格更亲民[20] - **优势公司**:上游零部件领域有华意科技、宏昌科技、美弧股份;中端产品领域有镇江风电业务、探路者,部分公司可拓展至人形机器人领域[23] - **行业发展影响因素**:终端厂商产品开发不及预期、降本问题、上游零部件与中游产品创新影响行业发展,2025 年需求或迎拐点[24]