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人形機(jī)器人絲杠行業(yè)深度報(bào)告: 核心傳動(dòng)精密部件,國產(chǎn)化未來可期,市場規(guī)模249.5億元

來源:國海證券      編輯:創(chuàng)澤      時(shí)間:2024/10/15      主題:其他   [加盟]

核心壁壘在于精加工&設(shè)備,未來硬車應(yīng)用有望擴(kuò)大:

ü 定義及應(yīng)用。絲杠是一種通過螺母、滾柱、絲桿等零部件將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu),在人形機(jī)器人中主要應(yīng)用于直 線執(zhí)行器,分布于全身大臂、小臂、大腿和小腿等14個(gè)部位。

ü 分類。絲杠按照結(jié)構(gòu)原理可以分為滾柱、滾珠、滑動(dòng)三種類型,其中反向式行星滾柱絲杠承載高、體積小、精度高、壽命長, 因此特斯拉人形機(jī)器人主要用反向式行星滾柱絲杠。

ü 核心壁壘。絲杠壁壘主要在于螺母內(nèi)螺紋精加工環(huán)節(jié),目前磨削為主流技術(shù)路線,對應(yīng)高精度磨床設(shè)備(中高端以外資為 主),未來硬車工藝有望憑借效率高、能耗低等優(yōu)勢逐步擴(kuò)大應(yīng)用范圍。

u 人形機(jī)器人絲杠市場快速擴(kuò)容,國產(chǎn)替代未來可期:

ü 市場空間預(yù)測。2025年特斯拉人形機(jī)器人將實(shí)現(xiàn)從0到1量產(chǎn),根據(jù)我們測算,2025年和2030年全球人形機(jī)器人市場規(guī)模 分別有望達(dá)到1.4億元和249.5億元,2025-2030年全球人形機(jī)器人CAGR有望達(dá)到182%。

ü 競爭格局。從海外和國內(nèi)競爭格局來看,中高端絲杠設(shè)備的主要供應(yīng)商主要為日本、德國等外資廠商,國內(nèi)廠商規(guī)模、工藝 與外資廠商相比仍有一定差距,主要系外資供應(yīng)商加工技術(shù)布局較早,技術(shù)成熟,產(chǎn)品類型豐富。

ü 人形機(jī)器人浪潮帶來絲杠國產(chǎn)替代機(jī)遇。人形機(jī)器人絲杠和汽車、機(jī)床絲杠的結(jié)構(gòu)、精度、大小不同,我們認(rèn)為未來人形機(jī) 器人的量產(chǎn)是一場對絲杠技術(shù)的全新革命,有望間接縮短外資廠商和內(nèi)資廠商之間的技術(shù)差距。此外未來人形機(jī)器人量產(chǎn)后 或?qū)⒅匦南蛞?guī);当巨D(zhuǎn)移,與外資廠商相比,內(nèi)資廠商具備人力成本低、國產(chǎn)設(shè)備采購價(jià)格低、工藝迭代速度快等多種 優(yōu)勢,未來有望緊抓人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化機(jī)遇,快速實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代。




附件:人形機(jī)器人絲杠行業(yè)深度報(bào)告: 核心傳動(dòng)精密部件,國產(chǎn)化未來可期,市場規(guī)模249.5億元






人形機(jī)器人執(zhí)行系統(tǒng)之靈巧手-空心杯電機(jī)

人形機(jī)器人靈巧手進(jìn)行抓取動(dòng)作,空心杯電機(jī)為核心部件;信號解析 匯總執(zhí)行 輸出轉(zhuǎn)速 (高速、低扭矩) 降速增扭 直線傳動(dòng)轉(zhuǎn) 換為旋轉(zhuǎn)傳 動(dòng) 驅(qū)動(dòng)傳導(dǎo) 感知及力 反饋

人形機(jī)器人執(zhí)行系統(tǒng)之旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器-減速器

旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器分布于肩部、手部等多自由度關(guān)節(jié),作用是將某物旋轉(zhuǎn)到一定角度完成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)完成旋轉(zhuǎn)動(dòng)作,減速器為核心部件

人形機(jī)器人執(zhí)行系統(tǒng)之線性執(zhí)行器-行星滾柱絲杠

線性執(zhí)行器位于膝肘等單自由度及腕踝等雙自由度關(guān)節(jié),將電機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為直線運(yùn)動(dòng);變旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng),行星滾柱絲杠為核心部件

人形機(jī)器人整體構(gòu)造及成本拆解:執(zhí)行系統(tǒng)較為關(guān)鍵

人形機(jī)器人感知系統(tǒng)成本占比7.3%,執(zhí)行系統(tǒng)成本占比53.2%;線性執(zhí)行器成本占比31.0%;旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器成本占比17.9%;其他成本占比39.5%

人形機(jī)器人BOM拆解分析-三大核心部分

執(zhí)行系統(tǒng)BOM占比最高,約53.2%(其中直線、旋轉(zhuǎn)、手部分別 占31.0%、17.9%、4.3%);感知系統(tǒng)占7.3%,其他芯片、電池等部件合計(jì)占比39.5%

中國人形機(jī)器人研發(fā)團(tuán)隊(duì)-24支機(jī)器人團(tuán)隊(duì)介紹

國防科技大學(xué)Blackman;哈爾濱工業(yè)大學(xué)HIT Humanoid; 理工匯童;浙江大學(xué)悟空;優(yōu)必選WalkerX、優(yōu)悠;小鵬汽車PX5;達(dá)闥科技XR-4;北京鋼鐵俠

工控&機(jī)器人系列深度-人形機(jī)器人空心杯電機(jī):迎國產(chǎn)替代機(jī)遇

全球空心杯市場規(guī)模從2021年的6.75億美元增長至2025年的9.36億元,CAGR為8.52%。2021年全球空心杯電機(jī)市場規(guī)模僅占微特電機(jī)的1.73%

人形機(jī)器人擎天柱Optimus只申請外觀設(shè)計(jì)專利(共 5 件)

特斯拉的外觀專利全部有效,且主要集中在日本(4 件)和歐洲(1 件),其他已申請的方法類、結(jié)構(gòu)類專利可能尚未公開

2023人形機(jī)器人技術(shù)專利分析報(bào)告-技術(shù)范圍、核心權(quán)利人及相關(guān)產(chǎn)品、專利數(shù)據(jù)

技術(shù)當(dāng)前發(fā)展階段及趨勢:指出技術(shù)進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展階段,本體結(jié)構(gòu)、智能感知、運(yùn)動(dòng)控制是熱點(diǎn);提供了對人形機(jī)器人技術(shù)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)布局、市場趨勢和未來方向的深入見解

軟體手的多模態(tài)感知 Advanced Functional Materials

皮膚的多模態(tài)感知為我們感受真實(shí)的物理世界提供了重要的工具,機(jī)器人便能感知到物品的粗糙度,隔空拂過位置物品時(shí),它甚至能像X射線和3D掃描儀那樣感知到物品的材質(zhì)和形狀

由主動(dòng)學(xué)習(xí)和AI驅(qū)動(dòng)的智能自主實(shí)驗(yàn)[Nature Reviews Materials評論文章]

未來云端實(shí)驗(yàn)室可以被建設(shè)在太陽能/風(fēng)能充足的荒漠中,科研人員可以從全世界任意一個(gè)地方控制云端實(shí)驗(yàn)室。園區(qū)內(nèi)的兩大主體——數(shù)據(jù)流和物質(zhì)流,將分別由互聯(lián)的AI網(wǎng)絡(luò)和機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)運(yùn)載

Nature Materials: 膠體機(jī)器人,小小身體卻無窮潛力

膠體機(jī)器人(CR)是自主顆粒機(jī)器,在膠體條件下采用“感覺-計(jì)劃-行動(dòng)”范式,目標(biāo)是將微觀機(jī)器人系統(tǒng)部署到新環(huán)境中。這種環(huán)境中的自主性被定義為機(jī)器在沒有外部驅(qū)動(dòng)和監(jiān)督的情況下做出決策(或“計(jì)算”)的能力
 
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