>> 中信建投-人形機器人零部件行業(yè)深度報告一-馭力之橋:減速器/絲杠需求倍增的起點-230905
| 上傳日期: |
2023/9/5 |
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| 32581KB |
| 格式: |
pdf 共85頁 |
來源: |
中信建投 |
| 評級: |
優(yōu)于大市 |
作者: |
朱玥 |
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核心觀點:減速器/傳動機構(gòu)是人形機器人關(guān)節(jié)的核心零部件之一。關(guān)于關(guān)節(jié)里的減速器/傳動機構(gòu),目前市場更多地從自下而上的角度對比分析不同減速器/傳統(tǒng)機構(gòu)的產(chǎn)品性能、競爭格局,但我們自上而下地從人形機器人整體的設(shè)計要求、不同關(guān)節(jié)的設(shè)計目標、減速器/傳動機構(gòu)的選擇邏輯進行分析。我們認為人形機器人關(guān)節(jié)的設(shè)計是重量、慣性、負載、順應(yīng)性和經(jīng)濟性之間的權(quán)衡,旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)機械設(shè)計更簡單,綜合性能優(yōu)異,在人形機器人關(guān)節(jié)廣泛使用,其中諧波減速體積小,質(zhì)量輕,應(yīng)用最為廣泛;線性關(guān)節(jié)可通過結(jié)構(gòu)形成閉合運動鏈,增加結(jié)構(gòu)剛度,提高機器人質(zhì)心高度,減小腿部末端慣性,提升動態(tài)運動性能。 減速器是關(guān)節(jié)的核心部件,性能各有千秋,最終選擇是傳動效率、減速比、反驅(qū)力等各類指標的權(quán)衡。(1)諧波減速器:體積小、質(zhì)量輕、傳動比大,具備高性能,在輕負載領(lǐng)域具備優(yōu)勢;(2)RV減速器:兩級減速結(jié)構(gòu)組合,承載強、剛度大,在重負載領(lǐng)域具備相對優(yōu)勢;(3)行星減速器:行星減速器級數(shù)、傳動比與機械效率成反比,通常使用多級行星減速器;(4)擺線針輪減速器:具備傳動比大、傳動效率高、體積小的優(yōu)勢。 在需要改變運動方向的關(guān)節(jié)里,常用滾珠/滾柱絲杠、蝸輪蝸桿等傳動機構(gòu)。(1)滾珠絲杠:將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動最常見的傳動機構(gòu)之一,傳動效率較高;(2)行星滾柱絲杠:以螺紋滾柱代替滾珠的精密傳動機構(gòu),承載能力強、剛度大,在直線機構(gòu)中具備高性能優(yōu)勢;(3)蝸輪蝸桿:傳動比大、具備自鎖性的運動控制部件。 回顧人形機器人發(fā)展史,諧波減速器最為常用,線性關(guān)節(jié)采用行星滾柱絲杠/滾珠絲杠,靈巧手可用行星減速器。本田ASIMO機器人、優(yōu)必選Walker系列人形機器人采用諧波減速器,達闥人形機器人柔性關(guān)節(jié)采用行星減速器。LOLA膝蓋、腳踝關(guān)節(jié)采用滾珠絲杠/行星滾柱絲杠改善腿部慣性。Tesla bot旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)采用諧波減速器,線性關(guān)節(jié)采用行星滾柱絲杠,靈巧手采用多級行星減速器。 減速器/傳動機構(gòu)是人形機器人關(guān)節(jié)里的核心部件,關(guān)注不同減速器方案關(guān)節(jié)的技術(shù)進展、各公司人形機器人性能提升、應(yīng)用場景落地帶來的邊際變化。(1)諧波減速器:建議關(guān)注優(yōu)必選Walker的性能提升及應(yīng)用場景落地;(2)滾珠/行星滾柱絲杠:建議關(guān)注LOLA、北理工“匯童”、特斯拉Optimus技術(shù)方案更新及性能實現(xiàn);(3)行星減速器:建議關(guān)注達闥首發(fā)雙足機器人的發(fā)布進度、性能實現(xiàn)、場景拓展。 風險提示 1)宏觀經(jīng)濟下滑超預(yù)期:人形機器人行業(yè)發(fā)展受宏觀經(jīng)濟波動影響較大,若未來宏觀經(jīng)濟景氣度下行,下游行業(yè)投資放緩,會影響機器人產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展環(huán)境和市場需求。 2)技術(shù)迭代不及預(yù)期:目前人形機器人領(lǐng)域仍面臨較多困難和挑戰(zhàn),若未來技術(shù)迭代不及預(yù)期,導致成本下降幅度較慢,對產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)公司以及整個行業(yè)造成不利影響。 3)市場競爭加劇風險:隨著越來越多的企業(yè)涌入人形機器人賽道,行業(yè)競爭激烈,若相關(guān)企業(yè)加快研發(fā)進展和應(yīng)用布局,市場競爭程度進一步加劇,會影響目前行業(yè)內(nèi)企業(yè)的增長。
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