腱绳

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人形机器人灵巧手行业深度报告:百花齐放,进化不止
麦高证券· 2025-08-20 15:15
行业投资评级 - 行业评级为优于大市 且维持不变 [5] 核心观点 - 灵巧手是人形机器人末端执行器核心解决方案 具有高自由度 能够进行复杂抓取操作 但成本更高且对算法泛化能力要求更高 [1] - 灵巧手与夹爪的核心差异在于自由度 夹爪稳定性高适合工业场景 灵巧手泛化能力强适配复杂场景 [1] - 技术路线尚未收敛 下游客户个性化定制需求明显 整手和模组厂商将获得竞争优势 [1][3] 技术系统组成 - 驱动系统以电机驱动为主流 空心杯电机体积小转速高功率密度大响应速度快 是当前主流应用方案 [2] - 传动系统包括减速模块 线性传动模块和末端传动模块 行星减速器和蜗轮蜗杆齿轮箱应用较多 微型谐波方案尚不成熟 [2] - 感知系统包括力矩传感器 位置传感器和触觉传感器 力传感以一维力为主 位置传感器以编码器为主 触觉传感器MEMS路线应用较多 [2] 发展趋势 - 技术路线短期内不会收敛 多种路线共同发展 [3] - 自由度进一步提高 触觉传感器单价下降但用量增加 灵巧手单机价值量占比有望提高 [3] - 研发投入大周期长 占人形机器人工程量一半 多数本体厂商需和外部供应商合作 [3] 投资建议 - 量产前期本体厂商需求变化大技术路线不稳定 个性化定制需求强 整手与模组供应商将获得竞争优势 [3] - 微型伺服电缸为灵巧手基本组成单位 模组厂商有望进化为整手供应商 [111] - 建议关注已具备整手设计与生产能力的厂商 包括捷昌驱动 隆盛科技 兆威机电 江苏雷利等 [111] 具体公司分析 - 捷昌驱动与灵巧智能合作开发灵巧手 具备自产电机及丝杠等核心零部件能力 [116] - 隆盛科技联合科研院所自研灵巧手 已在转子加工产线实现工作 正在开发第三代产品 [118] - 兆威机电是国内微型驱动领先企业 灵巧手具备17-20个自由度 自研核心零部件 [119] - 江苏雷利子公司中科灵犀推出新一代灵巧手 可实现硬件+算法全自主研发 [121]
绳驱机器人亮相世界机器人大会 上市公司积极迭代关键腱绳材料
证券日报· 2025-08-11 00:55
绳驱机器人技术发展 - 绳驱机器人具有结构轻巧灵活、安全性能高、能量效率高、仿生性强等优点,目前多家企业已发布试验样机,例如某大学研发的绳驱章鱼机械触手可灵活抓取不规则或易碎物品[1] - 腱绳是绳驱机器人的关键部件,其性能决定了机器人的表现和寿命,当前需攻克摩擦损耗问题以提升稳定性[1] - 腱绳在反复弯折滑动中易磨损,导致断裂风险上升、能量效率下降,需开发耐腐蚀、耐折弯、耐磨损的新材料以满足不同领域需求[1] 上市公司腱绳研发进展 - 江苏恒辉安防(300952)生产的超高分子量聚乙烯纤维具备高强度、轻量化及优异柔韧性,已与多家机器人企业完成多轮送样测试[2] - 山东大业股份(603278)依托高性能钢丝研发成果,针对金属腱绳进行开发验证,并获小批量订单[2] - 山东南山智尚(300918)的超高分子量聚乙烯纤维具有高强度、低蠕变性等特点,已向机器人企业送样腱绳及外部包覆材料产品[2] 行业创新方向与投资动态 - 部分企业正探索碳纤维腱绳方案,因其抗拉强度、耐腐蚀性、抗疲劳性能优于金属和高分子材料[3] - 私募基金已接触多家机器人零部件初创企业,并乐观看待绳驱机器人应用前景[3]
福立旺(688678):深耕精密零部件,布局机器人打造第二增长曲线
东北证券· 2025-08-09 15:16
投资评级 - 首次覆盖给予"买入"评级 目标价未披露 当前收盘价25.67元 [3][5] 核心业务表现 - **3C精密金属零部件**:2024年收入7.93亿元(+40.26%) 耳机金属头梁、充电仓接口等产品驱动增长 下半年将与大客户合作新耳机项目 [1] - **汽车精密金属零部件**:2024年收入2.23亿元(+21.12%) 毛利率提升2.77个百分点至14.22% 产品线覆盖空调/座椅/安全气囊等12类汽车部件 [1] 技术优势与第二增长曲线 - 掌握13项核心技术 包括金属粉末注射成型(MIM)、管件3D折弯等工艺 [2] - 投资10亿元设立机器人子公司 研发微型丝杠/腱绳等机器人零部件 预计2025年5月投产 目前处于送样阶段 [2] 财务预测 - **收入**:2025E/2026E/2027E分别为17.58/24.26/31.90亿元 对应增速36.8%/38.0%/31.5% [3][12] - **净利润**:2025E/2026E/2027E分别为1.63/2.49/3.08亿元 同比增速198.5%/53.1%/23.6% [3][12] - **毛利率**:预计从2024年24.4%提升至2027年27.0% [12] 市场表现 - 近12个月绝对收益193% 相对沪深300超额170% [8] - 当前估值40.89倍PE(2025E) 低于2024年57.12倍PE水平 [3][12]
灵巧手深度汇报:百花齐放,持续进步
2025-07-07 08:51
纪要涉及的行业和公司 - **行业**:人形机器人、灵巧手、微型电机制造、传感器 - **公司**:特斯拉、雷赛智能、兆威机电、明星巧手、英石机器人、零星巧手、智元机器人、帕西尼、他山科技、华威科、汉威 纪要提到的核心观点和论据 1. **人形机器人产业趋势** - 观点:人形机器人板块情绪回调但产业趋势持续,研发未停滞,看好未来发展,核心逻辑是“手眼脑加场景” [1][3] - 论据:量产延迟影响情绪,但传感器供应链发展快,技术成熟,人形机器人对传感器需求大 [3] 2. **灵巧手地位与挑战** - 观点:灵巧手是关键部件,需迭代优化,泛化抓取能力和视觉模组存在瓶颈 [1][5] - 论据:泛化抓取成功率约 80%,未达批量化、高成功率应用;视觉模组有 3D 图像精确处理及数据链传递问题 [1][5] 3. **灵巧手技术方案** - 观点:国内技术方案多样,腱绳传动成主流,特斯拉引领设计变革 [1][10][13] - 论据:国内有微型丝杠控制、涡轮涡杆和齿轮传动、腱绳传动、超仿生设计;特斯拉从涡轮涡杆方案转变为腱绳方案,提升自由度 [10][13] 4. **微型电机制造** - 观点:国内取得进展,空心杯与无刷永磁槽电机各有优劣,混用或成主流 [1][16][18] - 论据:空心杯电机可降低体积、提高功率体积比,但成本高;无刷永磁槽电机降本优势明显 [16][18] 5. **传动模组技术** - 观点:百花齐放,微型丝杠和腱绳方案重要但各有问题 [1][19][22] - 论据:微型丝杠高精度、大驱动力,但制造工艺有难点;腱绳方案在多自由度灵巧手有优势,但材料蠕变问题待解 [19][22] 6. **传感器技术** - 观点:国内供应链发展快,各类传感器有产业化潜力 [26] - 论据:国内厂商能与海外竞争,人形机器人对传感器需求大,用于视觉觉察和模型训练 [26] 7. **灵巧手应用前景与挑战** - 观点:已能简单运动控制,但泛化抓取有挑战,视触觉结合和数据库搭建重要 [28][29][33] - 论据:泛化抓取视觉对准和数据不足,成功率 40% - 80%;视触觉结合可避免误判,数据库可提高性能 [29][33] 其他重要但可能被忽略的内容 1. **市场规模** - 驱动模组:需求达 100 万台时,需 2000 万个,单价 700 元,总需求金额 140 亿元 [20] - 腱绳市场:100 万台量产,双手需 88 根腱绳,每根 40 元,市场空间接近 40 亿元 [24] 2. **应用场景**:纺织、巡检、搬运等领域可能率先实现人形机器人批量化落地 [9] 3. **厂商能力**:灵巧手厂商需具备可靠硬件制造、性价比、解决泛化抓取能力,工控企业可涉足 [32]
灵巧手:人形机器人核心执行末端
华西证券· 2025-05-27 20:59
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落地关键,更新迭代技术难度高,具备灵巧手本体设计、生产能力的厂商有望在产业链中掌握较大话语权,盈利能力或领先 [2][97] - 为提升灵巧手功能性,丝杠、减速器、电机、腱绳、触觉传感器等关键零部件应用需求将增加,看好产业布局领先的技术优势企业 [2][97] - 人形机器人发展为零部件制造商提供新市场,技术同源、有领先优势的企业有望受益,随着产业链下单&定点和机器人厂商更新产品,相关产业催化不断,看好各产业链增量机遇 [2][97] 各部分总结 灵巧手是人形机器人核心执行末端 - 灵巧手是实现拟人化灵活操作的关键末端执行器,以人手为模仿对象,能完成多种动作,满足多元场景需求,在人形机器人成本中占比14 - 18%,还可独立应用于医疗、工业自动化、危险作业环境等领域 [2][9] - 特斯拉Optimus灵巧手持续迭代,自由度从11个增至22个,驱动装置前置,触觉传感器需求增加,需通过肌腱实现更精细控制 [13][14] - 国内多家厂商推出灵巧手产品,技术方案多元,自由度呈提升趋势,驱动以电机为主,感知技术多维度/多模态发展,传动方式多样 [15] 灵巧手产业链拆分&解析 灵巧手本体 - 相关公司有雷赛智能、捷昌驱动、兆威机电等 [18] 关键组成部分 - 驱动系统负责提供动力,以电机驱动为主,自由度呈提升趋势,可分为全驱动和欠驱动,驱动器布局有内置、外置、混合置式三种 [22][26][28] - 传动系统将动力转化为手指关节运动,腱绳传动应用广泛,关注微型丝杠&腱绳复合传动,腱绳传动方案有N型、N + 1型、2N型 [44][46][53] - 感知系统需配置传感器实现感知能力,触觉传感器是核心,用量显著提升,呈现“触觉 +”多模态发展趋势,终局可能为电子皮肤形态 [66] - 控制系统处理传感器信息,控制电机和传动装置,实现精准控制 [22] 关键部件 - 微型电机:空心杯电机是主流方案,无刷有齿槽电机有成本优势,后续若机器人降本需求迫切,其应用可能提升 [35][41][43] - 微型丝杠:用于把旋转运动转化为直线运动,增加负载和精度,目前以微型滚珠丝杠应用为主,国内企业积极布局 [56] - 微型减速器:微型行星减速器价格优势明显、技术成熟度高,是主要应用类型;微型谐波减速器结构紧凑、传动比高,未来应用需求有望增加 [58][59] - 腱绳材料:分为钢丝绳和高分子纤维绳,钢丝绳强度高、摩擦系数小,是较优选择;超高分子量聚乙烯纤维具备多种特性,满足动力传动要求 [60][62] - 触觉传感器:市场以海外企业为主导,国内企业有所突破,不同传感方式各有优缺点 [67][68] 相关受益标的 雷赛智能 - 2020 - 2024年营收CAGR为13.8%,归母净利润CAGR为3.2%,2025Q1营收和归母净利润同比分别增长2.4%和2.3% [75] - 机器人业务布局包括成立子公司聚焦无框电机、空心杯电机及灵巧手解决方案,研发机器人“小脑”产品,已取得商业订单 [75] 伟创电气 - 2020 - 2024年营收CAGR为30.1%,归母净利润CAGR为29.2%,2025Q1营收和归母净利润同比分别增长18.2%和5.6% [79] - 机器人业务布局包括提供空心杯电机模组解决方案,获得小批量订单,布局无框力矩电机等产品,成立伟达利合资公司打造机电一体化核心零部件产品 [79] 兆威机电 - 2025Q1营收同比增长17.7%,归母净利润同比下滑1.2% [83] - 机器人业务布局包括发布灵巧手产品ZW HAND,在微型传动及驱动系统技术上取得提升,电机产品实现量产和技术攻关 [83] 浙江荣泰 - 2020 - 2024年营收CAGR为32.8%,归母净利润CAGR为67.8%,2025Q1营收和归母净利润同比分别增长23.6%和27.1% [87] - 机器人业务布局包括收购上海狄兹精密机械有限公司51%股权,借助其微型丝杠布局优势切入人形机器人零部件赛道 [87] 南山智尚 - 2020 - 2024年营收CAGR为4.4%,归母净利润CAGR为21.4%,2025Q1营收和归母净利润同比分别增长0.72%和0.86% [91] - 机器人业务布局包括生产的超高纤维满足腱绳材料要求,已产生在手订单,未来腱绳需求提升将带来新增长动力 [91] 汉威科技 - 2025Q1营收同比增长1.5%,归母净利润同比增长16.9% [95] - 机器人业务布局包括在具身智能中应用五类传感器,旗下控股子公司能斯达在柔性触觉传感器领域技术领先,电子皮肤产品在机器人行业以试样、小批为主 [95] 附录 - 案例分析 - 因时机器人:RH56BFX、RH56DFX系列抓握力和手指弯曲速度有差异,FTP系列在触觉感知、指尖抓握力和寿命方面有创新升级 [100] - 帕西尼:DexH13系列在自由度、感知技术、寿命方面优于DexH5系列 [102] - 灵巧智能:DexHand 021量产版为5指灵巧手,采用电机驱动、腱绳传动,使用寿命超15万次,已建成中试线 [108] - 星动纪元:XHAND1拥有12个主动自由度,采用纯齿轮准直驱传动,指尖配有高精度触觉传感器 [109] - 兆威机电:ZW hand配备17个主动执行单元,采用电机搭配微型减速器和丝杆驱动 [112] - 雷赛智能:DH系列灵巧手解决方案包括多款型号,覆盖多种应用场景,首款型号Q2试产试销 [117] - 宇树科技:Dex 5灵巧手自由度增加,驱动/传动方式变化,传感器数量增加、覆盖范围更广 [122]
对话中科硅纪王鹏:人形机器人需增量市场,行业“泡沫”推动国产供应链崛起
搜狐财经· 2025-05-27 09:39
行业趋势 - 人形机器人赛道去年下半年开始火热,灵巧手成为最火细分领域之一,投资人关注度显著提升[8][9] - 行业存在同质化现象,23年成立的部分公司产品相似度高,缺乏差异化特点[11] - 泡沫对行业发展利大于弊,推动供应链快速迭代,如腱绳、电机等零部件国产化进程加速[10] 技术发展 - 灵巧手成本占整机15%,核心零部件国产化率达100%,电机成本从2000元降至500元以内[5][23] - 自由度并非越高越好,应用场景需平衡性能与成本,简化版三指设计可降低成本[22] - 上肢能力被视为商业化落地的关键,下肢主要承担"到达能力"功能,上肢可结合专用设备拓展场景[12][15] 商业化路径 - 工业场景优先落地领域包括上下料、分拣等容错率高的环节,2-3年内或与专用设备结合[16][18] - 家庭场景近2-3年目标为收纳整理,端茶倒水等精细操作需更长时间[20] - 手术场景短期内无法替代专用设备,但可辅助器材管理[19] 公司动态 - 中科硅纪2023年营收千万元级别,40%来自部件产品,30%来自整机平台[16] - 2024年目标为规模化生产部件与整机,并在细分场景推广[17] - 公司技术路线对标特斯拉上肢方案,但更聚焦场景定制化而非通用形态[14] 供应链进展 - 腱绳供应商已切换至国内,耐磨性、柔韧性提升,固定端子实现标准化[4] - 电机与减速器模块成本从2000元降至500元以内,未来仍有下降空间[23] - 供应链企业快速迭代推动功能、性能、成本全方位优化[23]
机器人腱绳深度:市场空间、发展趋势、产业链及公司
材料汇· 2025-05-26 22:10
灵巧手传动技术 - 灵巧手是人形机器人不可或缺的部位,机械传动机构的选择对其性能至关重要,决定了机械设计复杂度、成本、传动效率和可靠性 [4] - 主要传动方式包括腱绳传动、连杆传动和齿轮/蜗轮蜗杆传动 [4] - 腱绳传动通过模拟人体肌腱牵引机制,使用高强度材料传递动力,显著提升灵巧手的轻量化与灵活度 [6] - 齿轮/蜗轮蜗杆传动在工业机器人中应用广泛,能获得稳定传动比,传递效率高、可靠性强,但重量和惯性较大 [6] - 连杆传动多用于工业和商业用途,能够抓取大型物体且结构设计紧凑,但远距离控制困难 [6] 腱绳传动方案 - 主流腱绳传动方案包括N型、N+1型和2N型三种 [8] - N型传动方案驱动器数目最少,能降低驱动系统整体尺寸和电气系统复杂度,但需要预紧装置 [8] - N+1型传动方案腱绳数目最少,但单个腱绳与驱动单元负载较大 [10] - 2N型传动方案承载能力强、动态特性好,但所需驱动单元数目较多 [10] - 特斯拉Optimus灵巧手从第一代"腱绳+蜗轮蜗杆"传动发展到第三代"行星齿轮箱+丝杠+腱绳"结构,自由度从11个提升至22个 [25] 腱绳材料 - 腱绳材料分为不锈钢和高分子纤维两大类,高分子纤维使用更为广泛 [11] - 超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)是目前世界上工业化的比强度和比模量最高的纤维 [46] - UHMWPE纤维强度是优质钢材的15倍、玻璃和尼龙66的4倍、碳纤维的2.6倍、芳纶纤维的1.7倍 [14] - PBO纤维具有超高强度、超高模量、耐高温和高环境稳定性特点,被称为"21世纪超级纤维" [58] - 钢丝绳具有良好的耐磨性与抗疲劳性,但灵活度与耐腐蚀性相对较差 [72] 市场空间 - 人形机器人远期市场规模可达10万亿级别 [33] - 1000万台人形机器人出货对应腱绳市场规模达352亿元 [34] - 22自由度灵巧手需要88根腱绳,按40元/根测算,单机价值量约3520元 [34] - 人形机器人发展分为5个能力等级,从Lv1基础能力到Lv5全面具身智能 [32] - 2028、2035、2040、2045年,我国人形机器人将陆续进入Lv2-Lv5阶段 [33] 产业链分析 - 上游为超高分子量聚乙烯纤维粉料、高强度钢丝等核心原材料 [39] - 中游为腱绳制造与集成,涉及纤维编织、表面处理、传动结构设计 [39] - 下游主要应用于人形机器人灵巧手、手术机器人及工业柔性抓取等领域 [39] - UHMWPE粉料2023年全球产能约41.4万吨/年,亚洲占57.9% [41] - 中国2023年UHMWPE纤维需求量达3.4万吨,占全球需求的61%以上 [47] 相关公司 - 南山智尚3600吨超高分子量聚乙烯纤维项目全线建成运营,产品规格覆盖100D至2400D全品类纤维 [82] - 大业股份开发直径0.1mm级超细钢丝绳,适配手术机器人及Optimus第二代腱绳方案 [86] - 恒辉安防规划新增12,000吨超高分子量聚乙烯纤维产能,一期4,800吨预计2025年9月投产 [88] - 同益中拥有UHMWPE纤维产能约8560吨,航天科工四足机器人"绝影"采用其军用级腱绳 [91] - 联混新科2万吨/年UHMWPE装置已产出高端隔膜料、纤维料等5个牌号产品 [93] 发展趋势 - 改进生产工艺和优化纤维结构,提升腱绳材料强度和弹性 [97] - 采用新型涂层技术、复合材料研发,增强耐磨性和耐腐蚀性 [97] - 研发更轻量化腱绳材料,提高设备运行效率和便携性 [97] - 结合纳米技术和功能化改性,赋予抗菌防霉能力 [97] - 研发具有智能感知功能的腱绳材料,实现实时监测和智能调控 [97]
正式进军人形机器人赛道 福立旺投资20亿聚焦高精密微型丝杠研发
证券时报网· 2025-05-09 09:28
项目投资与建设 - 福立旺高端精密组件研发生产基地项目在昆山市千灯镇开工,总投资约20亿元,占地面积101.83亩,规划建筑面积17.5万平方米 [1] - 项目将建设研发中心、智能制造车间、自动化仓储等现代化设施,预计年产值可达30亿元 [1] - 项目重点聚焦高精密微型丝杠及小体积关节驱动件的研发,产品主要应用于机器人领域 [1] 技术优势与产品应用 - 研发的微型丝杠在机器人领域应用广泛,包括人形机器人手指、医疗机器人、协作机器人等,负载能力提升3—5倍,寿命延长2—3倍 [1] - 小体积关节驱动件可满足人形机器人、精密医疗设备等新兴领域对紧凑型动力单元的需求 [1] - 公司产品线涵盖精密弹簧、弹片、连接件等核心零部件,在细分市场占有率超过80% [2] 战略布局与市场潜力 - 高端精密组件研发生产基地是福立旺战略布局的重要一步,将提升研发实力和生产效率 [1] - 公司瞄准人形机器人、高端医疗、新能源汽车、航空航天等战略性新兴产业 [1] - 人形机器人行业在2025年迎来量产元年,关节模组占整体成本约55%,灵巧手占比约30% [2] 业务转型与增长点 - 公司将利用精密金属制造技术积累向人形机器人灵巧手微型丝杠、腱绳、弹簧等零部件方向转型 [2] - 通过向人形机器人零部件市场转型,有望构建新的增长点,打造第二增长曲线 [2] - 公司为比亚迪、博世等全球知名企业提供精密零部件服务 [2]
灵巧手赛道百花齐放,关注工艺收敛进程中的产业链机遇
2025-04-28 23:33
纪要涉及的行业或者公司 - **行业**:灵巧手行业、机器人行业 - **公司**:特斯拉、灵巧智能、新纤、汉威科技、福莱新材、浙江荣泰、恒立液压、心动纪元、兆威机电、他山科技、帕西尼、戴萌、千觉、南山、云中马、兆威、雷赛、荣盛科技、能斯达、哈默纳科 纪要提到的核心观点和论据 - **发展趋势**:短期内工业场景夹爪应用广泛且已批量出货,长期看未来 5 - 10 年随着人形机器人进入家庭端,灵巧手将成泛化操作关键技术并广泛应用 [2] - **核心零部件**:由电机、减速部件、传动模块组成 电机有空心杯、无刷直流、无框力矩电机;减速器有行星、谐波减速器;传动模块有丝杠、齿轮、涡轮涡杆,末端欠驱动主流是键绳和连杆 [3][4] - **主流方案**:微型丝杠加键绳或连杆的欠驱动方案可能成主流,触觉传感器需求预计上升 [5] - **电机选型影响**:空心杯电机高功率密度受青睐但成本高,无刷直流电机经济但功率低,无框力矩电机转速低 企业按需选择,空心杯电机将成主流 [6] - **触觉传感器重要性**:决定机器人执行复杂任务的精确度与稳定性,是实现泛化操作的重要技术 市场上相关公司少,未来需求将显著增加 [7][8] - **投资建议**:微型丝杠领域推荐浙江荣泰与恒立液压,触觉传感器领域推荐汉威科技与福莱新材 [9] - **减速装置选择**:工业应用中行星减速器是最佳选择,谐波减速器价格昂贵无法工业化生产 [11] - **传动方案区别**:全驱动每个手指关节独立驱动,欠驱动每个手指一个主动自由度 全驱和欠驱各有优势 [12] - **传动优劣对比**:微型丝杠高效、成本低、性能优越成主流,蜗轮蜗杆传动效率低,齿轮传动结构复杂体积大 [13] - **末端传动部件**:腱绳成本低、体积小但有蠕变问题,连杆无蠕变问题 多数企业腱绳选钢丝绳,高分子绳用于实验室或初创企业 [14] - **传感器重要性**:对灵巧手泛化至关重要,仿生手需精准力控 主要有指尖端触觉传感器和电子皮肤,视触觉技术受关注 [15][16] - **触觉传感器现状与趋势**:目前压阻式传感器因成本低且量产成主要选择,未来发展方向未确定 预计更多企业进入赛道,灵巧手价值量不低 [17] - **设计方案布局**:行业设计方案未收敛,各企业探索不同方向,如特斯拉、灵巧智能、新纤等的不同方案 [18][19] - **大模型发展**:机器人行业将触觉整合到大模型(VTLA),但因设计和传感器差异数据采集难,进展缓慢 需等设计方案收敛后采集训练 [20] - **商业模式优势**:本地企业自制机器人软硬件有优势,能实现更高匹配度,看好本体厂商软硬件一体化发展 [21] - **未来发展看法**:未来 3 - 5 年某种设计方案会成熟并广泛接受,企业专注自身技术路线有助于确定最优方案 [22] - **组合方案优势**:行星滚柱丝杠与无框力矩电机组合简化结构、降低成本、提高精度,有潜力成主流方案 [23] - **成本影响产业化**:工业应用中灵巧手成本高难以产业化,工业端落地需考虑成本效益 [24] 其他重要但是可能被忽略的内容 - 目前 A 股市场专注触觉传感器的公司不足五家,相较于丝杠和谐波减速器公司数量明显偏少 [17] - 心动纪元一只灵巧手可能售价达数万元,两只手超过十万元 [24] - 小四杠加健身或小四杠加连杆方案在传动系统中确定性较高 [25] - 兆威、雷赛以及荣盛科技在整套机械系统方面表现出色 [27]
具身智能:灵巧手技术与产业链机遇分析(附56页PPT)
材料汇· 2025-04-23 23:05
灵巧手与夹爪的对比 - 灵巧手是人形机器人末端执行的最优选择,具有复杂操作和泛化能力,适用于复杂场景[5][11] - 夹爪在工业端已实现批量出货,具有高稳定性和低成本特性,更适合工业应用场景[10][17] - 自由度是核心差异,灵巧手自由度更高但算法要求更高,夹爪自由度低但操作简单[17][22] - 长期来看两者将共存,灵巧手是终局解决方案但夹爪在特定场景仍有优势[17][22] 灵巧手技术架构 - 驱动模块主流方案为空心杯电机,具有高功率密度和快速响应特性[23][33] - 减速模块主流为行星减速器,谐波减速器精度更高但成本较高[23][63] - 传动模块主流为微型滚珠丝杠+腱绳方案,实现旋转到直线运动转换[23][71] - 三大模块技术路线尚未完全收敛,不同企业采用不同方案[104][105] 驱动模块技术细节 - 空心杯电机具有体积小、转速高优势,但绕线工艺是量产瓶颈[33][40] - 直流无刷电机成本较低,是降本折中方案但性能略逊[42][44] - 无框力矩电机负载能力强但价格过高,应用较少[45][47] - 三种电机价格对比:无框力矩>空心杯>直流无刷[51][52] 减速模块技术细节 - 行星减速器结构简单成本低,但寿命较短[57][63] - 谐波减速器精度高结构紧凑,但成本过高[62][63] - 哈默纳科已实现微型谐波方案在指关节应用[62] 传动模块技术细节 - 腱绳传动自由度高成本低,但存在蠕变问题[75][76] - 连杆传动承载力强可靠性高,但效率较低[81][83] - 特斯拉二代灵巧手采用丝杠替代蜗杆提升精度[119] - 材料研发是腱绳路线主要挑战,UHMWPE是主流材料[78][80] 商业化落地关键 - 触觉传感器对实现精准力控至关重要,技术路线多样[89][90] - 抓握大模型训练可先从夹爪入手再过渡到灵巧手[95] - 本体厂商自制灵巧手成为趋势,掌握核心技术[99] - 传感器和抓取模型是打通商业化最后一环[89][95] 企业布局情况 - 特斯拉两代灵巧手方案演变,二代提升自由度[107][114] - 灵巧智能采用腱绳驱动方案,单指三自由度[125] - 新剑机电采用无框力矩电机+连杆传动[130] - 兆威机电开发直驱方案,三类手指自由度不同[134] - 星动纪元采用空心杯电机直驱方案[138]