纪要涉及的行业或公司 * 行业为人形机器人行业 具体聚焦于执行系统之旋转关节[4] * 公司包括特斯拉(Tesla)及其人形机器人Optimus 语数(Unitree)的H1机器人 以及波士顿动力(Boston Dynamics)的Atlus机器人[4][5][6] * 国内公司提及三花智控 恒力液压 兆威机电 绿地谐波 步科股份 昊志机电 雷赛智能 双环传动 禾川科技 伟创电气等[9][12][15][16] 纪要提到的核心观点和论据 人形机器人产业趋势与市场预期 * 特斯拉计划2024年生产数千台人形机器人 2025年产量将增加10倍至5万到10万台 后年再增加10倍[4] * 执行器占整个人形机器人整体成本约55% 是国内目前能参与产业化的主要环节[5] * 国内政策支持力度大 十四五规划将机器人产业列为发展重点 工信部等部门发布了人形机器人相关专项文件[9] 执行器技术路径演进与方案选择 * 执行器从动力来源可分为液压 气动和电驱动三类 行业正全面向电驱动技术方式迭代 波士顿动力液压版Atlus下线并采用电驱动标志着这一趋势[5][6] * 人形机器人执行器分为旋转执行器和线性执行器 特斯拉Optimus第一代主体有28个自由度 包括14个旋转自由度和14个线性自由度[7] * 旋转执行器采用电机加减速器结构 将高速低扭转化成低速高扭的旋转运动 主要用于肩部 髋部 肘部等需要大角度旋转的关节[7] * 准直驱执行器是新兴方案 通过直驱电力低减速比传动实现轻量化 低成本及快速响应 国内语数 智元采用此方案 其好处是不需要力矩传感器而采用电流环技术[8] 核心零部件市场与技术分析 * 无框力矩电机是人形机器人关节单元中应用广泛的电机类型 核心优势是输出扭矩大 散热性好 中空走线设计 适配中低速高扭矩场景 特斯拉Optimus的14个线性执行器和14个旋转执行器均用到[10][11] * 无框力矩电机2023年市场规模不到2亿元 其中70%应用场景是协作机器人 该数据未考虑人形机器人市场增量[11] * 编码器是影响运动控制性能的关键传感器 高度依赖其分辨率和精度 目前主要分为磁性和光学编码器两类[12] * 减速器在人形机器人中主要使用谐波减速器和精密行星减速器 以满足小型化和轻量化要求[13] * 谐波减速器2025年市场规模可能达到33亿元 龙头是日本哈默纳科(Harmonic Drive)和日本新宝(Shimpo) 国内绿地谐波通过技术攻关 在减速比和传动精度方面与海外差距明显缩小 基本可实现进口替代[14] * RV减速器体积大 负载高 传动比大 主要用于重负载场合 在工业机器人中应用较多 人形机器人中目前用的不多 海外龙头纳博特斯克(Nabtesco)市场份额超50% 国内双环传动旗下传动科技市场份额仅次于纳博特斯克[15] 投资建议与关注方向 * 国内大部分人形机器人厂商执行器方案以旋转执行器为主 旋转关节模组是国内参与最多的环节[15][16] * 建议关注能够规模化生产 降低成本并批量供货的公司[16] * 具体建议关注公司包括三花智控 鸣志科技 绿地谐波 中大力德 步科股份 昊志机电 双环传动 雷赛智能 禾川科技 伟创电气等[16] 其他重要但是可能被忽略的内容 * 国内公司如三花 恒力液压 兆威机电等不仅给中国市场供货 也已打入海外如特斯拉供应链或进入送样阶段[9] * 语数在人形机器人领域发展较为靠前 能够配合零部件厂商进行规模化生产和技术创新 推动执行器成本下降和性能提升[9]
人形机器人系列(二)《执行系统之旋转关节:扭矩跃升,动力内核》