机械设备行业深度:中美共振 人形机器人产业奇点到来

2024-05-06 14:15:09 和讯  国盛证券张一鸣/邓宇亮/刘嘉林
  AI 赋能机器人及Optimus 进展成为双主线。人形机器人产业趋势的共识在多轮行情中逐渐形成,呈现AI 技术发展+产业巨头加持+政策支持的三重共振,AI 赋能机器人及特斯拉Optimus 进展也成为板块的双主线。
  多模态视觉语言模型与机器人的结合超大众预期。2023 年12 月特斯拉发布Optimus Gen-2 的视频,相比于第一代Optimus 人形机器人,第二代Optimus 增加六维力传感器、触觉传感器,进步明显,速度快30%、重量减轻10kg。
  灵巧手:空心杯电机是最可靠动力源,传动方案多样。灵巧手是人形机器人的亮点,是具备高度灵活和精细控制能力的末端执行器。从动力源看,目前空心杯电机仍是最可靠方案,空心杯作为高效的微特电机,天然适配灵巧手。传动方面,绳驱与连杆为当前主流,其中绳驱方案一定程度上模拟了人手的肌腱结构,排布灵活且需要的内部空间较小,是最具潜力的方案。
  旋转执行器:减速器是核心,谐波仍为当前主流方案。旋转执行器是机器人普遍采用的执行器,适用在机器人关节处,核心是减速器。特斯拉在2023 年AI day 上展示了三款旋转执行器,对应小中大三个功率等级。旋转执行器的动力源通常是无框力矩电机,而减速器则存在不同方案的选择。常用的精密减速器当中,行星减速器与谐波减速器是较适合于机器人的种类,其中谐波减速器由于其高传动比的特性,是人形机器人性能最优的方案。
  线性执行器:行星滚柱丝杠和大功率密度电机是关键,设备国产化是丝杠大规模量产前提。线性执行器是特斯拉人形机器人的特色方案,主要由电机+丝杠组成,主要用于大臂、和下肢。特斯拉对于线性执行器的要求主要是大导程、承载力足够大、且体积小、反应速度快。对于电机而言,大功率密度电机更符合要求,但是工艺上仍需要解决大功率密度电机中存在的噪音大、效率低、温度高等问题。对于丝杠而言,反向式行星滚柱丝杠负载更大、体积更小,更适合用于人形机器人。
  机器人加速国内传感器行业发展,国内传感器厂商为机器人蓄力。机器人了解周围环境需要广泛的信息,传感器是重要的“中介”,是机器人软硬件结合关键步骤之一,人形机器人需要的传感器种类众多,包括但不限于触觉/力/扭矩/视觉/惯性等传感器,传感器技术涉及物理、电子、材料学等多种学科融合,存在极高的技术壁垒,因此过去在传感器市场中占据一席之地的更多是国外厂商。行至今日,国内众多优秀的传感器公司如雨后春笋般出现,如发布多维触觉传感器的帕西尼、具备全方位3D 视觉产业链技术的奥比中光、具备玻璃微熔拉压力传感器技术的安培龙等,国内传感器厂商有望在人形机器人浪潮中充分受益。
  投资建议:(1)第一梯队:鸣志电器、绿的谐波、三花智控、拓普集团、金力永磁;(2)丝杠&设备:北特科技、贝斯特、五洲新春、浙海德曼、华辰装备、日发精机;(3)传感器:安培龙、峰岹科技、东华测试、柯力传感、汉威科技。
  风险提示:机器人量产进度不及预期、产业链国产化进度不达预期、测算误差风险。
【免责声明】本文仅代表第三方观点,不代表和讯网立场。投资者据此操作,风险请自担。
(责任编辑:王丹 )

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