2023年全球人形機器人行業(yè)發(fā)展趨勢分析 人形機器人應(yīng)用市場將由細分領(lǐng)域突破到通用型【組圖】

人形機器人行業(yè)主要上市公司：小米集團-W(01810.HK);雙環(huán)傳動(002472.SZ);步科股份(688160.SH);鳴志電器(603728.SH);江蘇雷利(300660.SZ);恒帥股份(300969.SZ);綠的諧波(688017.SH);中大力德(002896.SZ);匯川技術(shù)(300124.SZ);秦川機床(000837.SZ);長盛軸承(300718.SZ);奧普光電(002338.SZ);埃斯頓(002747.SZ)等

本文核心數(shù)據(jù)：中國人形機器人行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、中國人形機器人核心零部件價值量分布、中國人形機器人核心零部件國產(chǎn)化空間

準直驅(qū)方案有望成為部分關(guān)節(jié)首選

特斯拉當前的方案采用的是傳統(tǒng)的剛性驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)，特點是精度高，但功率密度達不到生物肌肉的水平、抗沖擊性也一般，不太能適應(yīng)復雜的地理環(huán)境。除了剛性驅(qū)動器外，還有彈性驅(qū)動器、準直驅(qū)等方案，控制算法會復雜、精度一般，但安全性和效率顯著提升，其中準直驅(qū)方案在一些四足狗、人形機器人方案中使用較多。

相較于剛性驅(qū)動器方案(無框力矩電機+諧波減速器+力傳感器+編碼器)，準直驅(qū)方案多采用直驅(qū)電機低減速比的行星減速器磁編碼器，無須昂貴的力傳感器，通過電流環(huán)直接實現(xiàn)力控，故適合力控精度要求高、響應(yīng)快、抗沖擊的場合。目前國外UCLA的機器人Artemis自研四個準直驅(qū)模組用于髖關(guān)節(jié)。

靈巧手有望通過改進傳動與驅(qū)動方式提升靈巧度

當前特斯拉的靈巧手采用蝸輪蝸桿欠驅(qū)動方案，但靈巧手有更豐富的配置方案。按驅(qū)動方式分，涵蓋全驅(qū)動欠驅(qū)動方案，欠驅(qū)動方案使用較多，其電機數(shù)量小于關(guān)節(jié)自由度，系統(tǒng)體積小、質(zhì)量輕，成本低廉，且具備抗外界沖擊的柔性等優(yōu)勢;按機械傳動方式分，也可分為連桿、蝸輪蝸桿、滾珠絲桿、帶傳動。

芯片技術(shù)的創(chuàng)新和進步推動人形機器人發(fā)展

人形機器人需要集成多種傳感器、執(zhí)行器、計算機視覺、語音識別和控制系統(tǒng)等設(shè)備，并且需要進行復雜的運動規(guī)劃和控制算法的設(shè)計。這些設(shè)備和算法都需要計算能力強、功耗低、體積小、集成度高的芯片來實現(xiàn)。因此，芯片作為人形機器人的核心組件，直接決定了機器人的性能和功能。除此之外，芯片還可以通過硬件加速、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運算等方式來提高機器人的性能和效率，實現(xiàn)更高級別的功能，如人臉識別、語音翻譯、情感分析等。因此，芯片技術(shù)的創(chuàng)新和進步，將推動人形機器人行業(yè)的發(fā)展。

無框力矩電機、減速器和力傳感器將保持高價值量

根據(jù)Tesla AI Day的數(shù)據(jù)，以特斯拉Optimus為例，2023年人形機器人核心零部件價值量排名前三的是無框力矩電機、減速器和力傳感器;而2030年，無框力矩電機價值量占比下降，力傳感器、減速器價值量占比上升，且力傳感器將超過減速器，排名第二，三者合計占比仍超過50%。

人形機器人應(yīng)用市場將由細分領(lǐng)域突破到通用型

參照自動駕駛，從L1到L3是經(jīng)歷5年以上迭代的，并且完全自動駕駛L5也仍需時間。人形機器人的成熟也是漸進式，可在細分市場的率先商業(yè)化，如工廠生產(chǎn)、安防巡檢、物流配送、服務(wù)業(yè)引導、救援、軍事等，初期功能單一，后逐步成熟轉(zhuǎn)為通用型機器人，由Tob轉(zhuǎn)為Toc，進入家政等市場;更遠的未來，人形機器人有望應(yīng)用于航天航空領(lǐng)域。

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