机器人系列报告之二十二:灵巧手:技术集大成者 边际增量方向

2025-02-11 14:10:08 和讯  申万宏源研究王珂/李蕾/刘建伟/胡书捷
  本期投资提示:
  灵巧手是人形机器人标配部件,技术壁垒极高。人形机器人的价值在于适应人类所有环境,而灵巧手是人形机器人的末端执行器,理想状态是能执行各种各样的任务,需要具备负载能力、运动能力、控制能力和感知能力等等,在设计和生产方面均有极高难度。
  灵巧手是机器人公司的重要发力点,特斯拉Optimus 对灵巧手持续研发和升级。特斯拉的第一代机器人到第二代机器人,灵巧手增加了触觉感知;即将发布的第三代机器人,灵巧手进行了重要升级,自由度、驱动方式、传动方式、传感器等方面都有改进。
  灵巧手硬件包括驱动、传动和感知三个层面:
  1)驱动:驱动系统是整个灵巧手的动力源,是手指输出力的来源。灵巧手按照位置分为驱动器内置、驱动器外置和混合式;电机类型包括空心杯电机、无刷有齿槽电机等,二者在性能和成本上各具优势;
2)传动:电机需要搭配传动部件使用,将驱动器产生的运动合力以一定的方式传递到手指关节,从而使关节做相应的运动。传动方案路线较多,其中腱绳驱动、齿轮和丝杠为当前的主流技术方向,灵巧手通过采用多种传统方式组合应用。
  3)感知:触觉传感器本质上是将接触面形状、压力、摩擦力、温度等信息进行感知识别和转换的传感器,对于灵巧手获取信息和操作至关重要。目前技术尚未定型,多条技术路线并行发展,按照原理分为压电式、压阻式、电容式等;按照结构和材料不同分为力矩传感器、柔性传感器和mems 压力传感器等。
  灵巧手涉及环节众多,精选具备产品竞争力和客户资源的公司。1)灵巧手整机:兆威机电;2)电机:鸣志电器、伟创电气、禾川科技等;3)减速器:绿的谐波、丰立智能;4)丝杠:五洲新春等;5)腱绳:大业股份、南山智尚等;6)触觉传感器:汉威科技、福莱新材、凯尔达等。
  风险提示:人形机器人商业化进程不及预期、灵巧手技术方案变化风险。
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(责任编辑:刘畅 )

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