機(jī)器人行業(yè)市場(chǎng)前景及投資研究報(bào)告：人形機(jī)器人執(zhí)行傳感機(jī)構(gòu)方案

機(jī)器人的進(jìn)化與覺(jué)醒：人形機(jī)器人執(zhí)行/傳感機(jī)構(gòu)方案探討證券研究報(bào)告2023年06月24日*總體策略?

2023年5月特斯拉展示了Tesla

Bot人形機(jī)器人“擎天柱”（

Optimus

）的全新型號(hào)。該款人形機(jī)器人搭載了DOJO

D1超級(jí)計(jì)算機(jī)芯片，配合特斯拉自創(chuàng)的高帶寬、低延遲的連接器，算力高達(dá)9PFLOPs（9000萬(wàn)億次。AI技術(shù)結(jié)合下Tesla

Bot不僅會(huì)模仿人類動(dòng)作，還可以完成物品分類、抓力控制等更復(fù)雜的任務(wù)。?國(guó)產(chǎn)人形機(jī)器人也在持續(xù)發(fā)力。隨著國(guó)內(nèi)人口老齡化程度的不斷加深、適齡勞動(dòng)人口的數(shù)量不斷下降，“機(jī)器換人”進(jìn)程持續(xù)加速。同時(shí)，全球又進(jìn)入新一輪科技涌現(xiàn)期，AI、人形機(jī)器人等新科技到達(dá)發(fā)展奇點(diǎn)，勢(shì)必將對(duì)制造業(yè)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。小米、傅里葉、優(yōu)必選等國(guó)產(chǎn)品牌不落人后，在自主研發(fā)領(lǐng)域下加速發(fā)展。?多模態(tài)大模型主力下，人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程有望加速。多模態(tài)大模型與通用機(jī)器人平臺(tái)進(jìn)行物理交互的發(fā)展路徑，這種結(jié)合方式將充分利用場(chǎng)景支持和數(shù)據(jù)反饋調(diào)優(yōu)，使大模型與機(jī)器人能夠更好地協(xié)同工作。同時(shí)，人形機(jī)器人為通用AI提供了物理實(shí)體，使其成為超文本存在，并具備與物理世界交互的能力，這種結(jié)合為通用AI賦予了勞動(dòng)價(jià)值和情感價(jià)值，有助于通用AI感知和理解物理定律。??因此，我們提出重點(diǎn)關(guān)注賦于人形機(jī)器人與物理世界交互能力的的執(zhí)行/傳感機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。風(fēng)險(xiǎn)提示：

1）新產(chǎn)品研發(fā)及拓展不及預(yù)期的風(fēng)險(xiǎn)；2）下游需求不及預(yù)期的風(fēng)險(xiǎn)；3）宏觀經(jīng)濟(jì)增速放緩的風(fēng)險(xiǎn)。*01020304人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)進(jìn)展執(zhí)行/傳感機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案重點(diǎn)標(biāo)的目錄風(fēng)險(xiǎn)提示*01.人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)進(jìn)展*1.1

特斯拉bot加速人形機(jī)器人賽道爭(zhēng)奪戰(zhàn)?

2023年5月特斯拉展示了Tesla

Bot人形機(jī)器人“擎天柱”（

Optimus）的全新型號(hào)。該款人形機(jī)器人不僅會(huì)模仿人類動(dòng)作，還可以完成物品分類、抓力控制等更復(fù)雜的任務(wù)。該款人形機(jī)器人結(jié)合了特斯拉的AI技術(shù)，即基于視覺(jué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)系統(tǒng)預(yù)測(cè)能力的自動(dòng)駕駛技術(shù)，具有極強(qiáng)算力的DOJOD1超級(jí)計(jì)算機(jī)芯片，Dojo

架構(gòu)擁有一個(gè)大規(guī)模計(jì)算平面，極高寬帶和低延遲。作為

Dojo

架構(gòu)的重要組成部分，D1

芯片采用

7納米制造工藝，處理能力為每秒

1024億次。由于每個(gè)D1芯片之間都是無(wú)縫連接在一起，相鄰芯片之間的延遲極低，訓(xùn)練模塊最大程度上實(shí)現(xiàn)了帶寬的保留，配合特斯拉自創(chuàng)的高帶寬、低延遲的連接器，算力高達(dá)9PFLOPs（9000萬(wàn)億次）。圖表：Optimus實(shí)物圖表：Optimus三維渲染圖資料：財(cái)華社，民生證券研究院資料：快科技，Techweb，民生證券研究院*1.2

市面上已有的人形機(jī)器人?

TeslaBot并非首款人形機(jī)器人，從21世紀(jì)初本田發(fā)布首款人形機(jī)器人AISMO原型機(jī)開(kāi)始，全球多家科技公司及高校先后發(fā)布人形機(jī)器人。其中，較為知名的不乏有波士頓動(dòng)力的Atlas機(jī)器人、歐洲iCUB、軟銀的Pepper、Alderbran公司的Nao機(jī)器人，以及優(yōu)必選Walker系列。圖表：歷史上知名人形機(jī)器人（1）本田ASIMOAtlas系列歐洲ICUBPOPPYROMEOPepper圖片Google子公司波士頓動(dòng)力&

歐洲幾個(gè)大學(xué)組成的聯(lián)合開(kāi)發(fā)日本軟銀集團(tuán)和Alderbran公廠商本田法國(guó)團(tuán)隊(duì)INRIA

FlowersAlderbran公司美國(guó)國(guó)防部組織RobotCub司國(guó)家日本美國(guó)歐洲法國(guó)法國(guó)日本首次發(fā)布時(shí)間2000年2013年7月2011年2016年2012年201537個(gè)自由度（眼睛2個(gè)，每只腳1個(gè)，后背

3個(gè)，每只手1個(gè)）第一代

26個(gè)自由度；第二代

34個(gè)自由度；第三代

57個(gè)自由度。四肢共擁有28度的自由度。iCub

3具有53個(gè)驅(qū)動(dòng)自由度20個(gè)自由度（頭部2個(gè)，手臂5*2，手1*2，腿3個(gè)）自由度25個(gè)自由度定位是與人類交互。主要用于科研領(lǐng)域，全球共

基于早期的PETMAN檢測(cè)化學(xué)

驗(yàn)證人類認(rèn)知模型的合理性，100套左右，仍是世界上最先

防護(hù)衣的人形機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)運(yùn)

從而更好的理解人類的認(rèn)知過(guò)用于個(gè)人護(hù)理。目前已經(jīng)可以在實(shí)驗(yàn)室完成行走，觀察周?chē)?D環(huán)境，聽(tīng)、說(shuō)等。設(shè)計(jì)初衷及發(fā)展現(xiàn)狀全球有超過(guò)2000家企業(yè)采用Pepper，服務(wù)零售、金融、健康護(hù)理、教育等眾多行業(yè)。制造一款仿生的機(jī)器人進(jìn)機(jī)器人之一。動(dòng)能力的提升。程。資料：人工智能機(jī)器人聯(lián)盟，MAXON，百度百科，搜狗百科，民生證券研究院整理*1.2

市面上已有的人形機(jī)器人圖表：歷史上知名人形機(jī)器人（1）（續(xù)表）本田ASIMOAtlas系列歐洲ICUBPOPPYROMEOPepper圖片特點(diǎn)外形像一個(gè)不到5歲的孩子?？梢再橘胨闹?，坐起來(lái)，平衡行走，身體與環(huán)境互動(dòng)，識(shí)別物體。它是世界上為數(shù)不多的具有靈敏的全身電子皮膚系統(tǒng)以提供觸覺(jué)的機(jī)器人之一。主要部件均通過(guò)3D打印生產(chǎn)，可根據(jù)人類的表情、聲音等判太空服外形?？上袢祟愐粯油瓿?8"字行走，下臺(tái)階、彎腰等復(fù)雜動(dòng)作，也可以完成端茶送水等任務(wù)。可以垂直起跳、跨越障礙、后空翻、舞蹈，兵逐步開(kāi)啟手腳均可參與的酷跑功能。包含5個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的脊柱，腿

看起來(lái)像一個(gè)小男孩，面部表

斷人類的心情，從而選擇不同部可以彎曲，使其能像人類一

情柔和，可以識(shí)別人的情緒，樣，保持一定姿態(tài)的同時(shí)更自然的運(yùn)動(dòng)。的談話內(nèi)容。有一個(gè)顯示屏，可以展示自己的心情。并調(diào)整自己的行為。有39臺(tái)來(lái)自瑞士的直流電機(jī)，

鋰電池：容量30.0Ah/795Wh其中RE

40和RE

25各有十臺(tái)。

運(yùn)行時(shí)間：約超過(guò)12小時(shí)還使用了不同規(guī)格的RE-max

頭：Mic

x4、揚(yáng)聲器x

2、2

x系列款型以及五臺(tái)DCX電機(jī)

500萬(wàn)像素?cái)z像頭，3D攝像頭、裝載了使用四臺(tái)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的

引入了脊柱的概念，利用5個(gè)控制系統(tǒng)。

伺服電機(jī)構(gòu)建了機(jī)器人的脊柱。iClub3每條手臂配備了7個(gè)電

在膝蓋處，他們使用彈簧連接機(jī)、每只手9個(gè)、頭部6個(gè)、軀

下肢上部和下部關(guān)節(jié)。干（腰）3個(gè)、以及每條腿6個(gè)。配備了一款鞋子，鞋子上放置頭部?jī)?nèi)置了可當(dāng)做“眼睛”的

5個(gè)壓力傳感器。作動(dòng)器：伺服電機(jī)+

諧波減速器+驅(qū)動(dòng)單元控制裝置：行走/操作控制單元，無(wú)線發(fā)送單元傳感器：腳部

六軸向腳部方位傳感器、軀體陀螺儀和加速傳感器電源部分：38.4V/10AH(鎳鋅)操作部分：操縱臺(tái)和便攜控制器第一版需要用電纜傳輸電源與信號(hào)，新一代可通過(guò)電池供電，無(wú)線控制。（特點(diǎn)在于高效，并便于在線配置）。所有驅(qū)動(dòng)器均為有刷電機(jī)，配備特殊的無(wú)鐵芯繞組，調(diào)節(jié)性極佳。[6]

觸控傳感器x

3胸：陀螺儀傳感器x

1、慣性傳感器配置情況立體旋轉(zhuǎn)攝像頭、當(dāng)做耳朵的

總共16個(gè)力傳感器（FSR），雙麥克風(fēng)、以及可反映嘴部與

2個(gè)PS眼睛，1個(gè)IMU（9DDL眉毛動(dòng)作的LED線條，此外每

），4.3″LCD480×272像素，手：觸控傳感器x

2腿：聲納傳感器x

2、激光傳為了降低重量，主要結(jié)構(gòu)采用

感器x

6、紅外傳感器x

2、全個(gè)指尖還有觸覺(jué)傳感器。立體顯微鏡，Raspberry

Pi碳纖維與橡膠材料。向輪x

3、觸碰傳感器x

3身高體重1.3m48kg1.5m75kg1.25m52kg0.84m3.5kg1.46m1.2m40kg28kgASIMO機(jī)器人是本田公司為展示自己的科技實(shí)力而研發(fā)的產(chǎn)品，

Atlas機(jī)器人不對(duì)外賣(mài)，之前是制作一臺(tái)機(jī)器人所需的材料總價(jià)格25萬(wàn)英鎊官方價(jià)格未公開(kāi)不打算用這款機(jī)器人盈利，無(wú)銷售價(jià)格。預(yù)計(jì)290多萬(wàn)人民幣1臺(tái)。軍方項(xiàng)目。計(jì)約7500/10250歐元資料：人工智能機(jī)器人聯(lián)盟，MAXON，百度百科，搜狗百科，民生證券研究院整理*1.2

市面上已有的人形機(jī)器人圖表：歷史上知名人形機(jī)器人（2）NaoRobothespianACTROID-SITLEXY和TESSWalkerOptimus圖片日本國(guó)立研究機(jī)構(gòu)“產(chǎn)業(yè)技術(shù)廠商國(guó)家Alderbran公司法國(guó)Engineering

Arts德國(guó)軟件公司Tobot優(yōu)必選中國(guó)特斯拉美國(guó)綜合研究所”（AIST）英國(guó)日本德國(guó)首次發(fā)布時(shí)間2008年200720182022第二代36個(gè)自由度，WalkerX有41個(gè)自由度自由度25個(gè)12個(gè)定位為開(kāi)發(fā)平臺(tái)。開(kāi)發(fā)給所有

定位是在公共場(chǎng)合與人類進(jìn)行設(shè)計(jì)初衷及發(fā)

高教項(xiàng)目。是一款應(yīng)用遍及全

互動(dòng)。在家庭場(chǎng)景和辦公場(chǎng)景自由活

它的誕生是為了：消除危險(xiǎn)、交互機(jī)器人。德國(guó)軟件公司Tobot展現(xiàn)狀球教育市場(chǎng)的雙足人形機(jī)器人。目前已在許多科技中信、旅游景點(diǎn)、商場(chǎng)進(jìn)行試用。動(dòng)和服務(wù)重復(fù)和無(wú)聊的任務(wù)擁有與人類一樣自然的肢體語(yǔ)最高可舉著58千克的重量，言，能夠聽(tīng)、看、說(shuō)

，也能與

熟悉多種語(yǔ)言，有多種娛樂(lè)功人互動(dòng)

，或

NAO

之間彼此進(jìn)

能，可以和人類進(jìn)行良好的交行互動(dòng)。NAO

能提供一個(gè)獨(dú)

互。只需看過(guò)一次人的動(dòng)作就立、完全可編程、功能強(qiáng)大且

能迅速模仿出來(lái)。易用的操作應(yīng)用環(huán)境。集六大AI技術(shù)于一身，搭載高

8km/h速度運(yùn)動(dòng)，其配備了可自主運(yùn)動(dòng)并與人類進(jìn)行交流，還可以與人類通過(guò)手勢(shì)進(jìn)行交互。能夠伴隨音樂(lè)的旋律舞動(dòng)，并

性能伺服關(guān)節(jié)以及多維力覺(jué)、

FSD計(jì)算機(jī)和自動(dòng)駕駛攝像頭，特點(diǎn)表現(xiàn)出異乎尋常的美感。多目立體視覺(jué)、全向聽(tīng)覺(jué)和慣

馬斯克生產(chǎn)機(jī)器人的目的就是性、測(cè)距等全方位的感知系統(tǒng)。為了替人類完成一些重復(fù)無(wú)聊和一些危險(xiǎn)的工作。資料：人工智能機(jī)器人聯(lián)盟，MAXON，百度百科，搜狗百科，民生證券研究院整理*1.2

市面上已有的人形機(jī)器人圖表：歷史上知名人形機(jī)器人（2）（續(xù)表）NaoRobothespianACTROID-SITLEXY和TESSWalkerOptimus圖片負(fù)載：伸展?fàn)顟B(tài)單臂1.5kg

；視覺(jué)&導(dǎo)航：定位精度10cm，導(dǎo)航精度20cm，精定位精度1cm電源：鋰電池

54.6V/10Ah/

3.6kg；充電：2h；處理器：Intel

i7

8665U

頻率1.9Ghz

*2；NVIDIA

GT1030顯卡，384核心；機(jī)體材料：工業(yè)塑料；可抓握的雙手；充電器：AC

90-230

V/DC24

V；電池能量：持續(xù)時(shí)間約

90min；兩個(gè)揚(yáng)聲器及嗓音合成；配置情況

四個(gè)擴(kuò)音器，以及語(yǔ)言分析和識(shí)別系統(tǒng)；視覺(jué):兩個(gè)CMOS攝像頭；聯(lián)接類型：無(wú)線網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)

(IEE軟件框架：ROSA

；操作系統(tǒng)：Ubuntu+

Linux

RTPreempt+Android802.11g)

和網(wǎng)端口；支持很多種編程環(huán)境身高體重0.58m第二代1.45m，

WalerX

1.3m第二代77kg,

WalkerX

63kg1.73m56kg5.4kg價(jià)格5w~8.5w豪華版的價(jià)格是79500英鎊兩臺(tái)價(jià)格共計(jì)3.95萬(wàn)美元量產(chǎn)大概2萬(wàn)美元資料：人工智能機(jī)器人聯(lián)盟，MAXON，百度百科，搜狗百科，民生證券研究院整理*1.3

國(guó)產(chǎn)人形機(jī)器人持續(xù)發(fā)力-小米?2022年8月小米發(fā)布公司首個(gè)全尺寸人形仿生機(jī)器人“CyberOne”，高1.77米，重52kg，內(nèi)部名稱“鐵大”。

CyberOne配備

Mi-Sense深度視覺(jué)模塊，搭配AI

算具備感知3D空間并識(shí)別個(gè)體、手勢(shì)和表情的能力；憑借自主研發(fā)的MiAI環(huán)境語(yǔ)義識(shí)別引擎和MiAI語(yǔ)音情感識(shí)別引擎，CyberOne可識(shí)別85種環(huán)境聲音和45類人類情感；面部的曲面OLED模塊，可以顯示實(shí)時(shí)交互信息。?人形機(jī)器人尚需突破多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，小米持續(xù)耕耘。小米“極度看好智能機(jī)器人在生活、工作中的應(yīng)用”，目前人形機(jī)器人的成本每臺(tái)大概六、七十萬(wàn)元，尚無(wú)法實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)；2023年4月21日，小米在北京投資5000萬(wàn)元設(shè)立北京小米機(jī)器人技術(shù)有限公司，持續(xù)耕耘人形機(jī)器人板塊。圖表：

小米CyberOne發(fā)布圖表：

小米CyberOne參數(shù)圖資料：小米，民生證券研究院資料：小米，民生證券研究院*1.4

國(guó)產(chǎn)人形機(jī)器人持續(xù)發(fā)力-優(yōu)必選?優(yōu)必選科技在2012年成立前就開(kāi)始投入人形機(jī)器人的研發(fā)，至今已超過(guò)11年。2016年優(yōu)必選搭建Walker原型機(jī)，

2018年發(fā)布第一代大型雙足仿人服務(wù)機(jī)器人Walker，迄今已經(jīng)過(guò)四次迭代，2021年發(fā)布人形服務(wù)機(jī)器人Walker

X。?Walker

X身高130cm、體重63kg，具有41個(gè)高性能伺服驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)，能夠進(jìn)行類人步態(tài)行走，最高時(shí)速為3km/h

；面部160°環(huán)繞4.6K高清雙柔性曲面屏，靈動(dòng)酷炫的四維燈語(yǔ)體系；機(jī)器人的頭部、手掌、電池都可以快速拆卸和組裝，實(shí)現(xiàn)了“模塊化”

；配備便捷可拆卸電池。圖表：

優(yōu)必選

Walker

X資料：優(yōu)必選，民生證券研究院*1.5

國(guó)產(chǎn)人形機(jī)器人持續(xù)發(fā)力-傅利葉?傅利葉是國(guó)內(nèi)康復(fù)機(jī)器人頭部企業(yè)。目前，傅利葉智能在康復(fù)機(jī)器人領(lǐng)域的產(chǎn)品矩陣已經(jīng)基本成型，包括上肢、下肢、運(yùn)動(dòng)與平衡以及物理治療；自主研發(fā)的ArmMotus?

EMU三維上肢康復(fù)機(jī)器人、ExoMotus

?下肢康復(fù)機(jī)器人、運(yùn)動(dòng)與平衡訓(xùn)練系統(tǒng)、物理因子治療系列等產(chǎn)品，針對(duì)身體不同部位，融合多種康復(fù)類型，提供從急性期、穩(wěn)定期到恢復(fù)期的全周期同質(zhì)化康復(fù)治療，顯著提升康復(fù)效率。?

2023年7月，傅利葉將在上海發(fā)布該公司第一款通用人形機(jī)器人GR-1。圖表：傅利葉ExoMotus?下肢康復(fù)機(jī)器人圖表：傅利葉7月將發(fā)布的第一款通用人形機(jī)器人GR-1概念片資料：傅利葉，民生證券研究院資料：傅利葉，民生證券研究院*1.6

人形機(jī)器人潛在市場(chǎng)規(guī)模千億級(jí)別，增速迅猛?下游應(yīng)用領(lǐng)域廣闊，人形機(jī)器人市場(chǎng)空間大，增速迅猛。人形機(jī)器人下游應(yīng)用領(lǐng)域按最終用戶可以劃分為涵蓋了教育、醫(yī)療、酒店、公共設(shè)施、住宅、零售和其他。根據(jù)Stratistics

Market

ResearchConsulting的數(shù)據(jù)，2020

年全球人形機(jī)器人市場(chǎng)估計(jì)為

5.6億美元，而到2027

年預(yù)計(jì)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到

141億美元，CAGR達(dá)58.5%。其中，2027年中國(guó)人形機(jī)器人市場(chǎng)有望達(dá)到23億美元，CAGR達(dá)56.4%。圖表：全球人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模圖表：中國(guó)人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模全球人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模（億美元）中國(guó)人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模（億美元）25201510516014012010080CAGR=58.5%CAGR=56.4%6040200020202027E20202027E資料：Stratistics

Market

Research

Consulting，民生證券研究院資料：Stratistics

Market

Research

Consulting，民生證券研究院*執(zhí)行/傳感機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案02.*2.1

特斯拉人形機(jī)器人解構(gòu)?

Optimus

人形機(jī)器人工程機(jī)在會(huì)場(chǎng)展示行走能力，并在播放視頻中完成提起水壺行走澆花，工廠內(nèi)搬運(yùn)物品等動(dòng)作，這些動(dòng)作都是通過(guò)Optimus自身集成的軟硬件執(zhí)行完成，沒(méi)有外部控制與外接線束，說(shuō)明樣機(jī)已具備一定程度的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與任務(wù)執(zhí)行能力。?據(jù)官方描述，特斯拉

Optimus

機(jī)器人身高約

172CM、體重約

56KG，能夠硬拉

68KG左右，它的誕生是為了消除危險(xiǎn)、重復(fù)和無(wú)聊的任務(wù)，以便人類可以專注于更加愉快的工作。圖表：特斯拉人形機(jī)器人拆解產(chǎn)品名稱：OPTIMUS身高：1.72米體重：56kg攜帶能力：<45磅(20kg)舉重能力：<150磅(68kg)運(yùn)動(dòng)速度：<=

8km/h核心設(shè)備：FSD計(jì)算機(jī)和自動(dòng)駕駛攝像頭產(chǎn)品用途：替人類完成一些重復(fù)無(wú)聊和一些危險(xiǎn)的工作產(chǎn)品造價(jià)：預(yù)計(jì)20萬(wàn)元左右上市日期：預(yù)計(jì)9月30日特斯拉AI

Day原型機(jī)亮相量產(chǎn)日期：預(yù)計(jì)2023年主要硬件：屏幕(獲取有用信息);輕質(zhì)材料;人級(jí)別手;2個(gè)軸腳

(保持平衡)、力反饋傳感器;40個(gè)驅(qū)動(dòng)器馬達(dá)：

手臂

(12個(gè))、（2個(gè))、軀干(2個(gè))、手(12個(gè))

、腿(12個(gè))資料：因時(shí)機(jī)器人，民生證券研究院*2.2

人形機(jī)器人傳感器與執(zhí)行器類型拆解執(zhí)行器總成結(jié)構(gòu)：旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器采用諧波減速器內(nèi)部具有離合器，采用永磁力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)；直線執(zhí)行器采用內(nèi)部旋轉(zhuǎn)螺桿結(jié)構(gòu)。手部結(jié)構(gòu)：手部結(jié)構(gòu)采用和人體相同的五指多關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)，執(zhí)行器為螺桿旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)進(jìn)而使手指關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。手部參數(shù)：6

執(zhí)行器，11自由度，可提起

20磅（9kg）重的包，使用較為經(jīng)典的六電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，拇指采用雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)彎曲和側(cè)擺，其它四指各用一個(gè)電機(jī)帶動(dòng)。擎天柱腿部的線性執(zhí)行器主要分布負(fù)責(zé)支撐和承力的髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)及踝關(guān)節(jié)，具有前后擺動(dòng)自由度。視覺(jué)系統(tǒng)：已與

FSD算法打通，機(jī)器人在行走時(shí)可實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知與記憶。圖表：人形機(jī)器人執(zhí)行器類型類型結(jié)構(gòu)20Nm110Nm180Nm500Nm3900Nm8000Nm肩

shoulder33旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器線性執(zhí)行器伺服電機(jī)+諧波減速器直線運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)+絲杠導(dǎo)軌肘elbow1腕wrist3腰torso2髖hip31線性執(zhí)行器旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器伺服電機(jī)+諧波減速器直線運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)+絲杠導(dǎo)軌121旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器伺服電機(jī)+諧波減速器線性執(zhí)行器旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器準(zhǔn)直驅(qū)電機(jī)+行星減齒輪減速器伺服電機(jī)+諧波減速器211膝knee1踝ankle2線性執(zhí)行器線性執(zhí)行器準(zhǔn)直驅(qū)電機(jī)+行星減齒輪減速器直線運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)+絲杠導(dǎo)軌2資料：Kaiyuan，民生證券研究院*2.3

伺服電機(jī)，機(jī)器人關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)裝置?工業(yè)機(jī)器人通常使用交流伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，在低頻運(yùn)轉(zhuǎn)下容易發(fā)熱和出現(xiàn)低頻振動(dòng)，對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間和周期性工作的工業(yè)機(jī)器人這都不利于確保其精確、可靠地運(yùn)行。因此，通常需要與減速器組合，保持電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在合適的速度的同時(shí)提高輸出力矩。?參考工業(yè)機(jī)器人，對(duì)于人形機(jī)器人的大多關(guān)節(jié)，可能采用伺服系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)主要包括伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器、指令裝置三大部分。其中，伺服電機(jī)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。伺服驅(qū)動(dòng)器是用來(lái)控制伺服電機(jī)，其作用類似于變頻器作用于普通交流馬達(dá)，一般通過(guò)位置、速度、力矩三種方式對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行控制，屬于傳動(dòng)技術(shù)的高端產(chǎn)品。指令裝置則是發(fā)脈沖或者給速度用于配合驅(qū)動(dòng)器正常工作的。?伺服系統(tǒng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率不斷提升。由于需要的技術(shù)水平較高，過(guò)往國(guó)內(nèi)伺服系統(tǒng)市場(chǎng)一直為外資品牌主導(dǎo)。伴隨著國(guó)產(chǎn)伺服技術(shù)研發(fā)水平的不斷提升，國(guó)產(chǎn)伺服系統(tǒng)進(jìn)口替代的步伐加快，內(nèi)資品牌在伺服系統(tǒng)的崛起之勢(shì)愈發(fā)明顯。根據(jù)格物致勝咨詢公司數(shù)據(jù)，2021年我國(guó)伺服市場(chǎng)中，匯川技術(shù)以16%的市場(chǎng)占有率位列第一。圖表：伺服電機(jī)與減速器連接圖圖表：國(guó)內(nèi)伺服系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模（億元）圖表：國(guó)內(nèi)伺服系統(tǒng)市場(chǎng)份額變化中國(guó)伺服產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模3002001000增速（右軸）40%20%0%-20%資料：瓦瑪特減速電機(jī)、民生證券研究院資料：禾川科技，格物致勝，控制工程網(wǎng)，民生證券研究院資料：高工機(jī)器人，《工業(yè)機(jī)器人減速器市場(chǎng)分析與產(chǎn)業(yè)供需格局研究報(bào)告》，民生證券研究院*2.4

準(zhǔn)直驅(qū)電機(jī)——大承重關(guān)節(jié)更優(yōu)選擇??直驅(qū)電機(jī)是直接驅(qū)動(dòng)式電機(jī)的簡(jiǎn)稱，是直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載不需經(jīng)過(guò)傳動(dòng)裝置（如傳動(dòng)皮帶等）的電機(jī)，可以分為旋轉(zhuǎn)直驅(qū)電機(jī)或直線直驅(qū)電機(jī)兩類。與非直驅(qū)電機(jī)相比直驅(qū)電機(jī)有多重優(yōu)勢(shì)。由于負(fù)載直接和電機(jī)相連，中間沒(méi)有減速器，同步帶，渦輪蝸桿等傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，所以直驅(qū)電機(jī)傳動(dòng)剛性高，系統(tǒng)控制帶寬高，系統(tǒng)響應(yīng)迅速，精度更高，具有較高的能源效率，且減少了維護(hù)工作量，可靠性更高。直驅(qū)電機(jī)的主要缺點(diǎn)在于簡(jiǎn)單1：1時(shí)，成本高于傳統(tǒng)電機(jī)。但考慮到省去了中間齒輪和聯(lián)軸器，以及相關(guān)的維護(hù)和整體機(jī)械簡(jiǎn)化，直驅(qū)電機(jī)也通常具有成本效益。因而，在部分承力較大的關(guān)節(jié)我們認(rèn)為大扭矩直驅(qū)電機(jī)也是不錯(cuò)的選擇。當(dāng)然，實(shí)際制造中直驅(qū)電機(jī)技術(shù)難度較高，開(kāi)發(fā)者多采用準(zhǔn)直驅(qū)電機(jī)+低減速比減速器組合來(lái)折中。?從生產(chǎn)商來(lái)說(shuō)，全球范圍內(nèi)，大扭矩直驅(qū)電機(jī)核心廠商主要包括NSK、科爾摩根、安川電機(jī)、博世和日本精工等。國(guó)內(nèi)主要生產(chǎn)商包括智贏裝備（弘訊科技子公司）、新四達(dá)電機(jī)（電光科技子公司）、大族電機(jī)（大族激光子公司）、昊志機(jī)電等。圖表：直線直驅(qū)電機(jī)示意圖圖表：旋轉(zhuǎn)直驅(qū)電機(jī)示意圖圖表：直驅(qū)電機(jī)與非直驅(qū)電機(jī)的區(qū)別資料：東莞市泰萊自動(dòng)化、民生證券研究院資料：羅羅日記、民生證券研究院資料：羅羅日記、民生證券研究院*2.5

諧波減速器更有望更適配?諧波減速器是人形機(jī)器人的重要核心零部件。減速器是常用作原動(dòng)件與工作件之間的減速傳動(dòng)裝置，在二者之間起到匹配轉(zhuǎn)速、傳遞扭矩的作用，常見(jiàn)的有RV減速機(jī)、諧波減速機(jī)等。由于諧波減速器具有體積小、重量輕的優(yōu)點(diǎn)，因此是人形機(jī)器人的優(yōu)質(zhì)選擇。?持續(xù)進(jìn)行，哈默納科仍是國(guó)內(nèi)市占第一。哈默納科在全球范圍內(nèi)諧波減速器領(lǐng)域處于市場(chǎng)主導(dǎo)地位，依靠長(zhǎng)期的研發(fā)技術(shù)積累、規(guī)?；纳a(chǎn)能力、穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量和性能持續(xù)保持競(jìng)爭(zhēng)力。但近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)諧波減速器技術(shù)的突破，國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程不斷推進(jìn)，2021年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率已經(jīng)超過(guò)45%，未來(lái)有望繼續(xù)提高。圖表：國(guó)內(nèi)諧波減速器市場(chǎng)持續(xù)進(jìn)行201820202021哈默納科新寶綠的諧波其他來(lái)福諧波哈默納科福德綠的諧波大族來(lái)福諧波其他新寶哈默納科同川綠的諧波來(lái)福諧波福德新寶其他大族13.00%10.28%18.06%4.24%8.00%7.00%4.45%37.03%35.51%4.06%4.73%5.70%51.00%7.40%9.00%21.00%6.09%21.03%7.69%24.72%資料：高工機(jī)器人，《工業(yè)機(jī)器人減速器市場(chǎng)分析與產(chǎn)業(yè)供需格局研究報(bào)告》，民生證券研究院*2.5

絲杠與導(dǎo)軌配套使用，實(shí)現(xiàn)支撐與機(jī)械導(dǎo)向?絲杠按其摩擦特性可分為三類：即滑動(dòng)絲杠、滾動(dòng)絲杠及靜壓絲杠。1）滑動(dòng)絲杠：摩擦力較大，傳動(dòng)效率較低，一般為26%~46%，磨損快，易自鎖，定位精度和軸向剛度較差；但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低。2）滾動(dòng)絲杠：可分為滾珠絲杠和滾柱絲杠兩大類，傳動(dòng)效率較高，一般能達(dá)到90~96%；且耐磨性好，壽命長(zhǎng)，精度高，通過(guò)給滾珠適度施加預(yù)壓，可獲得較高的剛性。3）靜壓絲杠：螺紋牙形與標(biāo)準(zhǔn)梯形螺紋牙形相同，但牙形高于同規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)螺紋1.5～2倍，目的在于獲得良好油封及提高承載能力。但調(diào)整麻煩，且需要一套液壓系統(tǒng)，工藝復(fù)雜，成本較高。?導(dǎo)軌與絲杠成套運(yùn)行，導(dǎo)軌用于實(shí)現(xiàn)支撐和導(dǎo)向。常用導(dǎo)軌種類包括滑動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌等。圖表：主要導(dǎo)軌種類與特點(diǎn)一般滑動(dòng)導(dǎo)軌圖表：滾珠絲杠及導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)靜壓導(dǎo)軌滾動(dòng)導(dǎo)軌塑料導(dǎo)軌液體靜壓

氣體靜壓定位精度剛度一般高較高較高高高高較高很小好高低摩擦性運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性抗振性能成本大小較小好很小好低速易爬行一般好較差吸振較高高吸振性好

吸振性好低較高很高很高很高很高壽命中等防護(hù)好時(shí)高資料：《機(jī)電一體化技術(shù)》，民生證券研究院資料：上銀科技，民生證券研究院*2.5

行星滾柱絲杠承載能力強(qiáng)、精度高圖表：不同類型的行星滾柱絲杠結(jié)構(gòu)?標(biāo)準(zhǔn)式行星滾柱絲杠是將螺旋運(yùn)動(dòng)和行星運(yùn)動(dòng)結(jié)合在一起，將絲杠旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槁菽钢本€運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，主要由絲杠、滾柱、螺母、內(nèi)齒圈、保持架和彈性擋圈組成。工作時(shí)，絲杠通常作為動(dòng)力輸入端，繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng);螺母通常與負(fù)載連接，只沿自身軸線移動(dòng);

滾柱在螺母和絲杠之間做行星運(yùn)動(dòng)，并且與螺母相對(duì)軸向位移為零，與螺母一起沿軸向移動(dòng)。行星滾柱絲杠具有承載能力強(qiáng)、剛度大、精度高、耐磨損、耐沖擊和壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。類型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)應(yīng)用場(chǎng)景示意圖絲杠、螺母為三角形多頭螺紋，能夠?qū)崿F(xiàn)較大行程，適用

主要應(yīng)用于精密機(jī)于環(huán)境惡劣、高負(fù)載、高

床、機(jī)器人、軍工速等場(chǎng)合。標(biāo)準(zhǔn)式行星滾柱為具有一定螺旋升角的球形滾柱絲杠

單頭螺紋。絲杠為主動(dòng)件，螺母為輸出構(gòu)件。裝備等領(lǐng)域結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)式類似但沒(méi)有內(nèi)齒圈，絲杠兩端加工有直齒與滾柱兩端反向式行星的齒輪嚙合。螺母作為主動(dòng)件，滾柱絲杠

長(zhǎng)度比標(biāo)準(zhǔn)式的大得多；絲杠為輸出構(gòu)件，滾柱、絲杠之間無(wú)相對(duì)軸向位移?？蓪?shí)現(xiàn)電機(jī)和絲杠一體化

主要用于中小負(fù)載、設(shè)計(jì)，形成結(jié)構(gòu)緊湊的-

小行程和高速的應(yīng)體式機(jī)電作動(dòng)器C-EMA。用場(chǎng)景。用于航空、主要缺點(diǎn)唯行程受螺母內(nèi)

航天、船舶、電力螺紋長(zhǎng)度限制。等領(lǐng)域去掉內(nèi)齒圈并增加凸輪環(huán)結(jié)構(gòu)，主要應(yīng)用于要求高剛度、高承載、高精度的場(chǎng)合，如醫(yī)療器械、光學(xué)精密儀器等領(lǐng)域?根據(jù)結(jié)構(gòu)組成及運(yùn)動(dòng)關(guān)系的不同，行星滾柱絲杠可以分為標(biāo)準(zhǔn)式行星滾柱絲杠、反向式行星滾柱絲杠、循環(huán)式行星滾柱絲杠、差動(dòng)式行星滾柱絲杠、軸承環(huán)式行星滾柱絲杠。五種類型根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)適用于不同的場(chǎng)合。圖表：行星滾柱絲杠結(jié)構(gòu)形式功能類似于滾珠絲杠的返回器。

具有較高的剛度和較大的循環(huán)式行星滾柱上無(wú)螺紋、齒輪結(jié)構(gòu)，為環(huán)

承載能力。但凸輪環(huán)結(jié)構(gòu)滾柱絲杠

槽狀，環(huán)槽間距與絲杠、螺母的

易產(chǎn)生振動(dòng)沖擊，存在噪螺紋匹配，并增加了參與嚙合的

音問(wèn)題。螺紋數(shù)量去掉了內(nèi)齒圈，滾柱上也沒(méi)有齒輪段。滾柱、螺母均為環(huán)槽結(jié)構(gòu)，且滾柱的環(huán)槽分為多段，其中小中徑段與螺母嚙合，大中徑段與絲杠?chē)Ш??？梢垣@得更小的導(dǎo)程。但重載情況下易產(chǎn)生磨損，導(dǎo)致精度喪失，可靠性降低。傳動(dòng)比較大、承載能力較高的應(yīng)用場(chǎng)合差動(dòng)式行星滾柱絲杠提高了承載能力，同時(shí)也減小了各構(gòu)件間的磨損，增大了傳動(dòng)效率。但其存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜,徑向尺寸大,制造成本高等缺點(diǎn)。滾柱與循環(huán)式相同，為環(huán)槽結(jié)構(gòu)，主要適用于高承載、高效率等場(chǎng)合，如石油化工、重型機(jī)械等領(lǐng)域。軸承環(huán)式行相比于標(biāo)準(zhǔn)式，其螺母上去掉了星滾柱絲杠內(nèi)齒圈，增加了殼體、端蓋及推力圓柱滾子軸承等部件。資料：《行星滾柱絲杠運(yùn)動(dòng)原理及有限元分析》，民生證券研究院資料：《行星滾柱絲杠傳動(dòng)精度分析與設(shè)計(jì)》，民生證券研究院*2.5

國(guó)外滾柱絲杠領(lǐng)先，人形機(jī)器人帶動(dòng)國(guó)內(nèi)廠商投入?根據(jù)persistence

market

research

數(shù)據(jù)，2022年全球滾柱絲杠市場(chǎng)規(guī)模為2.85億美元，預(yù)計(jì)2023年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到3.03億美元。從市場(chǎng)集中度來(lái)看，persistence

market

research預(yù)計(jì)2023年行星滾柱絲杠市場(chǎng)中美國(guó)市場(chǎng)份額將達(dá)到21.1%。此外，受益于汽車(chē)行業(yè)需求及工業(yè)自動(dòng)化需求，2023-2033年中國(guó)滾柱絲杠市場(chǎng)規(guī)模年復(fù)合增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)將達(dá)到6.5%，高于全球復(fù)合增速5.8%。?行星滾柱絲杠以往產(chǎn)能主要集中于歐洲、美國(guó)等。舍弗勒集團(tuán)于2022年收購(gòu)ewellix公司，其前身為SKF行星滾柱絲杠部門(mén)，結(jié)合旗下傳統(tǒng)高端行星滾柱絲杠品牌GSA，舍弗勒基本壟斷國(guó)際高端行星滾柱絲杠市場(chǎng)。圖表：主要國(guó)外行星滾柱絲杠廠家圖表：舍弗勒行星滾柱絲杠布局公司國(guó)家主要產(chǎn)品推出的

SR/BR/TR/PR

系列標(biāo)準(zhǔn)式行星滾柱絲杠已應(yīng)用于塑料模具、自動(dòng)控制、軍工和核工業(yè)等領(lǐng)域，其生產(chǎn)的SV/BV/PV

系列循環(huán)式滾柱絲杠則主要應(yīng)用于一些高精技術(shù)場(chǎng)合SKF瑞典1970

年成立，目前已生產(chǎn)有非循環(huán)型

(RV/HRV

系列)、反Rollvis瑞士

向式(RVI

系列)、差動(dòng)式(RVD

系列)以及循環(huán)式(RVR

系列等產(chǎn)品LTKExlar德國(guó)

生產(chǎn)的主要型號(hào)有

RV/BRV/RVR/RVI/RVD

等系列美國(guó)

機(jī)電作動(dòng)器的研發(fā)與推廣Power

Jack英國(guó)

機(jī)電作動(dòng)器的研發(fā)與推廣產(chǎn)品直徑范圍為

5mm~245mm、導(dǎo)程范圍為瑞士

0.5mm~50mm。2017年收購(gòu)Rollvis，

是目前該領(lǐng)域內(nèi)產(chǎn)品系列最全、型號(hào)最多、規(guī)模最大、實(shí)力最強(qiáng)的制造廠家GSA資料：《行星滾柱絲杠傳動(dòng)精度分析與設(shè)計(jì)》，民生證券研究院資料：高品智，民生證券研究院*2.5

國(guó)外滾柱絲杠領(lǐng)先，人形機(jī)器人帶動(dòng)國(guó)內(nèi)廠商投入???國(guó)內(nèi)行星滾柱絲杠目前還處于早期階段，生產(chǎn)難度較大，國(guó)內(nèi)企業(yè)較少布局。近年來(lái)以華中科技大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、南京理工大學(xué)為代表的高校力量逐步推動(dòng)底層研究。近期人形機(jī)器人、精密機(jī)床等行業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)企業(yè)在行星滾柱絲杠方面的投入。中國(guó)目前的主要參與企業(yè)包括秦川機(jī)床和鼎智科技。秦川機(jī)床：子公司漢江機(jī)床在滾柱傳動(dòng)系統(tǒng)方面布局較早，2014年漢江機(jī)床取得整體注塑滾柱直線導(dǎo)軌副專利。此后，公司進(jìn)一步拓展?jié)L柱導(dǎo)軌類新產(chǎn)品，并逐步就滾柱絲杠副進(jìn)行研究。2020年，漢江機(jī)床完成滾柱直線導(dǎo)軌副等15項(xiàng)絲杠產(chǎn)業(yè)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，完成滾柱絲杠副可靠性試驗(yàn)等基礎(chǔ)性能試驗(yàn)5項(xiàng)。鼎智科技：公司產(chǎn)品包括線性執(zhí)行器、混合式步進(jìn)電機(jī)等，是全球線性執(zhí)行器產(chǎn)品領(lǐng)域內(nèi)較少數(shù)具備絲杠部件和螺母部件獨(dú)立生產(chǎn)能力的企業(yè)。其中，公司線性執(zhí)行器包括滑動(dòng)絲杠、滾動(dòng)絲杠，行星滾柱絲杠。公司在微型行星滾柱絲杠的研發(fā)與生產(chǎn)上已有里程碑式達(dá)成。該產(chǎn)品與滾珠絲杠相比負(fù)載能力更高、使用壽命更長(zhǎng)，可以適應(yīng)更極端的環(huán)境；與梯形絲杠相比精度和效率更高。圖表：漢江機(jī)床重型滾柱導(dǎo)軌圖表：整體注塑滾柱直線導(dǎo)軌副剖面結(jié)構(gòu)圖圖表：鼎智科技線性執(zhí)行器相關(guān)產(chǎn)品資料：愛(ài)采購(gòu)，民生證券研究院資料：國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局，民生證券研究院資料：鼎智科技公告，民生證券研究院*2.6

空心杯電機(jī)——機(jī)器人的手指執(zhí)行器?對(duì)于手部關(guān)節(jié)，空間狹小、要求較高，空心杯電機(jī)是最佳之選。人形機(jī)器人的商用屬性要求其具備更加靈活的應(yīng)用場(chǎng)景，其手指應(yīng)具備更高的自由度。此外，人形機(jī)器人的手指空間狹小，因而人形機(jī)器人手指關(guān)節(jié)需配備更多小型化且能夠輸出較大力的電機(jī)。屬于直流永磁伺服電動(dòng)機(jī)的空心杯電機(jī)完美契合人形機(jī)器人對(duì)應(yīng)手指關(guān)節(jié)輕量化、高精度等需求。?無(wú)刷空心杯電機(jī)的難點(diǎn)在于產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造工藝，其中大批量生產(chǎn)為核心難點(diǎn)，手工制作方式在生產(chǎn)效率、產(chǎn)品穩(wěn)定性方面無(wú)法滿足客戶需求。國(guó)內(nèi)具備空心杯電機(jī)公司不多，只有鳴志電器/鼎智科技等，且瑞士Maxon和德國(guó)Faulhaber掌握了大批量生產(chǎn)的核心工藝，國(guó)內(nèi)大多數(shù)廠商主要受制于此項(xiàng)工藝。圖表：人形機(jī)器人手部示意圖圖表：空心杯伺服電機(jī)圖表：國(guó)內(nèi)企業(yè)相關(guān)進(jìn)展公司相關(guān)消息公司的空心杯電機(jī)和直流無(wú)刷電機(jī)產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于重癥呼吸機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)景。鳴志電器江蘇雷利鼎智科技資料：北京博創(chuàng)興盛機(jī)器人、民生證券研究院公司與鼎智科技及其他合作方共同研發(fā)無(wú)刷空心杯電機(jī)，其中，繞線生產(chǎn)由公司負(fù)責(zé)，繞線設(shè)備由三方共同研發(fā)。公司核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于能實(shí)現(xiàn)空心杯電機(jī)的批量生產(chǎn)。圖表：空心杯伺服電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)已實(shí)現(xiàn)空心杯電機(jī)全自動(dòng)量產(chǎn)，并能針對(duì)客戶的不同需求提供定制化產(chǎn)品和組件。當(dāng)前多款樣品處在測(cè)試階段。資料：快科技、民生證券研究院資料：找磁材、民生證券研究院資料：鳴志電器、江蘇雷利、鼎智科技、民生證券研究院*2.7

3D傳感器應(yīng)用方案?目前市場(chǎng)上的3D視覺(jué)采用的應(yīng)用方案原理主要有三種：結(jié)構(gòu)光法、ToF法和多目（雙目）立體視覺(jué)法。結(jié)構(gòu)光法：通過(guò)投影特定的光模式到物體上，并通過(guò)檢測(cè)反射光的變形來(lái)獲取物體的三維形狀。ToF法（Time-of-Flight）：通過(guò)測(cè)量光線從發(fā)射到反射回來(lái)的時(shí)間來(lái)估計(jì)物體的距離。多目（雙目）立體視覺(jué)法：模仿人眼，通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)相機(jī)視角之間的視差來(lái)計(jì)算物體的深度。??3D視覺(jué)應(yīng)用方案領(lǐng)域三大原理的提供商分別有：多目（雙目）立體視覺(jué)法提供商：國(guó)外（英特爾、微軟，Leapmotion）；國(guó)內(nèi)（圖漾科技、縱目科技、凌云光技術(shù)、西緯科技和弼智仿生）。結(jié)構(gòu)光法提供商：國(guó)外（英特爾，谷歌）；國(guó)內(nèi)（圖漾科技、奧比中光和華捷艾米）。飛行時(shí)間法提供商：國(guó)外（微軟、谷歌、英飛凌、德州儀器、意法半導(dǎo)體），國(guó)內(nèi)（?？低暋⑺从罟鈱W(xué)和樂(lè)行天下）。圖表：3D視覺(jué)應(yīng)用方案優(yōu)缺點(diǎn)及案例圖表：國(guó)內(nèi)外3D視覺(jué)應(yīng)用方案主要參與者資料：微迷網(wǎng)、民生證券研究院資料：微迷網(wǎng)、民生證券研究院*2.7

3D傳感器市場(chǎng)規(guī)模?隨著2D成像逐步向3D視覺(jué)感知升級(jí)，3D視覺(jué)感知市場(chǎng)處于規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)前期。2019年，全球3D視覺(jué)感知市場(chǎng)規(guī)模為50億美元，2020年接近70億美元，2022年將進(jìn)一步增長(zhǎng)至99億美元。?2018年消費(fèi)電子領(lǐng)域是3D視覺(jué)感知行業(yè)最大的應(yīng)用領(lǐng)域，占比約為40%。其次是工業(yè)領(lǐng)域，占比達(dá)21%。國(guó)防及航天和汽車(chē)領(lǐng)域軍占比17%。醫(yī)療占比最少，僅有5%。圖表：全球3D視覺(jué)市場(chǎng)規(guī)模趨勢(shì)圖圖表：全球3D成像和傳感市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)（百萬(wàn)美元）資料：、民生證券研究院資料：電子工程專輯、民生證券研究院*2.7

毫米波的應(yīng)用場(chǎng)景?毫米波這三個(gè)頻段。24G

毫米波77GHz

毫米波

在精度上相比

24GHz

更高，主要應(yīng)用于汽車(chē)領(lǐng)域，且應(yīng)用規(guī)模已超過(guò)

24GHz。有24GHz、60GHz、77GHz、80GHz、120GHz

等頻段產(chǎn)品。目前，國(guó)內(nèi)常用的毫米波頻段為24GHz、60GHz

和

77GHz在各方面性能比較成熟，且成本較低，適用的領(lǐng)域會(huì)更廣，例如交通、安防、智能家居、康養(yǎng)醫(yī)療等等；圖表：毫米波傳感器應(yīng)用領(lǐng)域使用頻率應(yīng)用領(lǐng)域圖表：毫米波傳感器應(yīng)用場(chǎng)景使用頻率智能汽車(chē)智慧交通安防24GHz、

60GHz、

77GHz24GHz、

77GHz、

80GHz24GHz無(wú)人機(jī)24GHz工業(yè)測(cè)量智能家居康養(yǎng)醫(yī)療24GHz、

60GHz、

80GHz、

120GHz5.8GHz、

10.525GHz、

24GHz、

60GHz24GHz、

60GHz資料：Techtorch、民生證券研究院資料：Techtorch、民生證券研究院*2.7

毫米波的競(jìng)爭(zhēng)格局?AIOT星圖研究院統(tǒng)計(jì)，截至2022年9月底，國(guó)內(nèi)注冊(cè)的毫米波企業(yè)（含子分公司）共有234家。其中本土企業(yè)216家，占比92.3%，外資企業(yè)18家，占7.7%；從產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)來(lái)看，端企業(yè)6家，占比2.6%。芯片企業(yè)有45家，占比19.2%，

模塊和整機(jī)方案企業(yè)183家，占比78.2%，獨(dú)立式終?全球毫米波市場(chǎng)由國(guó)外供應(yīng)商主導(dǎo)。據(jù)OFweek統(tǒng)計(jì)，2018年博世、大陸、海拉、富士通天、電裝為全球前五的廠商，合計(jì)占據(jù)68%的份額。圖表：2022年中國(guó)毫米波企業(yè)類型分布圖表：中國(guó)毫米波企業(yè)區(qū)域分布圖圖表：2018年全球毫米波主要廠商市場(chǎng)份額資料：RFID、民生證券研究院資料：RFID、民生證券研究院資料：OFweek、民生證券研究院*2.8

力傳感器的類別與市場(chǎng)規(guī)模??根據(jù)檢測(cè)原理不同力傳感器可以分為：感應(yīng)式力傳感器、電容式力傳感器、壓電式力傳感器、壓阻式力傳感器。根據(jù)Mordor

Intelligence數(shù)據(jù)，20年全球壓力傳感器市場(chǎng)規(guī)模為54.57億美元，預(yù)計(jì)2026年市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)83.22億美元，市場(chǎng)空間穩(wěn)步提升。目前MEMS傳感器市場(chǎng)還是以國(guó)外廠商如博世、泰科電子、英飛凌等國(guó)外企業(yè)為主，據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計(jì)，2020年博世、泰科電子、英飛凌市場(chǎng)占有率分別為21%、16%和11%。圖表：2020年MEMS壓力傳感器市場(chǎng)份額（按出貨量）圖表：MEMS行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)（億美元）博世14%泰科電子英飛凌森薩塔恩智浦安費(fèi)諾霍尼韋爾意法半導(dǎo)體素來(lái)芯歌爾股份其他21%3%3%5%5%16%6%7%11%2019202020212022E2023E2024E2025E2026E2027E9%資料：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院、民生證券研究院資料：芯動(dòng)聯(lián)科、民生證券研究院*2.8

MEMS陀螺儀——角速度的測(cè)量器件?慣性傳感器組成：MEMS

慣性傳感器屬于

MEMS

傳感器的重要分支，主要包括陀螺儀、加速度計(jì)等，并可通過(guò)組合形成慣性組合傳感器IMU。??陀螺儀是測(cè)量角速率的一種器件，是慣性系統(tǒng)的重要組成部分，主要用于導(dǎo)航定位、姿態(tài)感知、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、平臺(tái)穩(wěn)定等應(yīng)用領(lǐng)域。MEMS陀螺儀的核心是一顆微機(jī)械（MEMS）芯片，一顆專用控制電路（ASIC）芯片及應(yīng)力隔離封裝。陀螺儀主要包括激光陀螺儀、光纖陀螺儀和

MEMS陀螺儀。圖表：不同陀螺儀的特點(diǎn)圖表：市場(chǎng)上主要陀螺儀的應(yīng)用時(shí)間及組件數(shù)（件）圖表：MEMS陀螺儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖類型典型應(yīng)用場(chǎng)景以及客戶群體

優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)主要應(yīng)用場(chǎng)景以及客戶群體面向于消費(fèi)領(lǐng)域、汽車(chē)、無(wú)人系統(tǒng)、高端工業(yè)、高可靠等；高性能MEMS

陀螺儀主要面向無(wú)人系統(tǒng)、高端工業(yè)、高可靠等低成本，小體

精度接近積，高

中低精度可靠，

兩光陀螺易批產(chǎn)MEMS

陀螺儀兩光陀螺主要應(yīng)用場(chǎng)景以及體積大，激光陀螺儀/

客戶群體面向于無(wú)人系統(tǒng)、

超高精

成本高，光纖陀螺儀

高可靠等，部分光纖陀螺儀也用于高端工業(yè)領(lǐng)域度功耗大，難批產(chǎn)資料：芯動(dòng)聯(lián)科、民生證券研究院資料：芯動(dòng)聯(lián)科、民生證券研究院資料：芯動(dòng)聯(lián)科、民生證券研究院*2.8

MEMS加速度計(jì)——加速度的測(cè)量器件?加速度計(jì)是一種能夠測(cè)量物體線加速度的器件。加速度計(jì)理論基礎(chǔ)是牛頓第二定律，傳感器在加速過(guò)程中，可通過(guò)對(duì)質(zhì)量塊所受慣性力的測(cè)量計(jì)算出加速度值。如初速度已知，就可以通過(guò)對(duì)時(shí)間積分得到線速度，再次積分即可計(jì)算出直線位移。?MEMS加速度計(jì)通常由質(zhì)量塊、阻尼器、彈性元件、敏感元件和適調(diào)電路等部分組成。目前電容式

MEMS加速度計(jì)是應(yīng)用最多的類型。電容式

MEMS

加速度計(jì)具有檢測(cè)精度高、受溫度影響小、功耗低、寬動(dòng)態(tài)范圍、以及可以測(cè)量靜態(tài)加速度等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、汽車(chē)、工業(yè)、高可靠等各個(gè)領(lǐng)域。圖表：加速度計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖圖表：電容式MEMS加速度計(jì)傳感器資料：MEMS、民生證券研究院資料：漢矢德、民生證券研究院*2.8

MEMS慣性系統(tǒng)??慣性技術(shù)領(lǐng)域可以分為慣性器件與慣性系統(tǒng)兩個(gè)層級(jí)，慣性器件主要包括測(cè)量角速率的陀螺儀和測(cè)量線加速度的加速度計(jì)。慣性系統(tǒng)是以慣性器件為核心，利用集成技術(shù)實(shí)現(xiàn)的慣性測(cè)量、慣性導(dǎo)航以及慣性穩(wěn)控系統(tǒng)，其中慣性導(dǎo)航應(yīng)用領(lǐng)域最為廣泛。目前，MEMS慣性系統(tǒng)已由發(fā)展初期的消費(fèi)、汽車(chē)領(lǐng)域擴(kuò)展到工業(yè)、航空航天等高端應(yīng)用領(lǐng)域。圖表：Honeywell公司HG1900型MIMU資料：麥姆斯咨詢、民生證券研究院*2.8

慣性傳感器的競(jìng)爭(zhēng)格局?海外龍頭占據(jù)絕大部分市場(chǎng)。Yole

統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)，2021

年，全世界高性能

MEMS慣性傳感器市場(chǎng)規(guī)模約

71,000萬(wàn)美元，世界MEMS慣性產(chǎn)品市場(chǎng)份額集中在

Honeywell、ADI、Northrop

Grumman/Litef

等行業(yè)巨頭手中，市場(chǎng)份額前三的公司合計(jì)占有

50%以上的份額。?芯動(dòng)聯(lián)科：產(chǎn)品性能達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平。2021

年慣性傳感器市場(chǎng)份額約3.67%，在全世界高性能

MEMS

慣性傳感器市場(chǎng)占有率較小，產(chǎn)品性能達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平，但與國(guó)際巨頭公司相比整體規(guī)模較小，仍處于快速發(fā)展期。圖表：2021年MEMS慣性傳感器市場(chǎng)份額圖表：Honeywell

慣性傳感器和導(dǎo)航儀資料：芯動(dòng)聯(lián)科、民生證券研究院資料：Honeywell、民生證券研究院*03.重點(diǎn)標(biāo)的*3.1

大扭矩準(zhǔn)直驅(qū)電機(jī)重點(diǎn)標(biāo)的????弘訊科技：公司專注工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)多年，深諳塑料機(jī)械控制系統(tǒng)的自動(dòng)化控制技術(shù)，產(chǎn)品包括各類控制系統(tǒng)、其他控制系統(tǒng)、智能型控制器、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)器等，廣泛應(yīng)用于塑料機(jī)械、塑料加工、金屬加工機(jī)械、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、光儲(chǔ)行業(yè)等行業(yè)。公司參股子公司意大利

EEI

在2022年成功參股國(guó)家級(jí)檢測(cè)機(jī)構(gòu)

CREI

Ven

Scarl實(shí)驗(yàn)室，該實(shí)驗(yàn)室主要負(fù)責(zé)工業(yè)和電氣產(chǎn)品的研究、歐規(guī)產(chǎn)品（如風(fēng)電、光伏產(chǎn)品）的認(rèn)證包括電氣安全、電磁兼容規(guī)范測(cè)試認(rèn)證等，將對(duì)公司現(xiàn)有工業(yè)自動(dòng)化控制相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)入歐洲市場(chǎng)提供支持。公司還參股了東莞智贏公司，該公司自主研發(fā)生產(chǎn)直線模組、直線電機(jī)、力矩電機(jī)、DD馬達(dá)、編碼器、光柵尺、磁柵尺、智贏驅(qū)動(dòng)器、智贏AKS驅(qū)動(dòng)器、高性能伺服驅(qū)動(dòng)器、高性能直線電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器。電光科技：公司是一家專業(yè)從事礦用防爆電器研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及銷售的公司，產(chǎn)業(yè)涵蓋礦用防爆、廠用防爆、電力設(shè)備、應(yīng)急救援、監(jiān)測(cè)監(jiān)控、互聯(lián)網(wǎng)+3D打印和教育等領(lǐng)域?；靖采w煤礦井下電力系統(tǒng)中的供電、配電、受電設(shè)備的各個(gè)領(lǐng)域，適用于煤礦井下和周?chē)橘|(zhì)中含瓦斯、煤塵等有爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境。??公司是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的防爆電器制造商，具有明顯的規(guī)模優(yōu)勢(shì)。根據(jù)中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)防爆電器分會(huì)說(shuō)明，電光科技在礦用防爆電器領(lǐng)域占有主導(dǎo)地位，所生產(chǎn)的礦用防爆電器在技術(shù)工藝、產(chǎn)品銷售上一直處于行業(yè)領(lǐng)先，是行業(yè)內(nèi)的龍頭企業(yè)。公司在礦用高壓真空配電裝置、饋電開(kāi)關(guān)、啟動(dòng)器、組合開(kāi)關(guān)、軟啟動(dòng)器等產(chǎn)品銷量，在國(guó)內(nèi)礦用防爆電器領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。公司21年參股了河北新四達(dá)股份有限公司，持股比例為55%。新四達(dá)是國(guó)家工信部服務(wù)型制造示范企業(yè)，河北省科技型中小企業(yè)。在低速大扭矩永磁直驅(qū)電機(jī)（高低壓及防爆）及大中型高壓高效電機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)、生產(chǎn)制造、節(jié)能技術(shù)再造的專業(yè)化生產(chǎn)中具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，大中型高壓電機(jī)研發(fā)、生產(chǎn)位于河北省前列。產(chǎn)品主要面向工業(yè)用戶機(jī)械設(shè)備配套，客戶遍布全國(guó)眾多工業(yè)領(lǐng)域。*3.2

絲桿導(dǎo)軌重點(diǎn)標(biāo)的：鼎智科技?機(jī)器人方面：線性傳動(dòng)電缸主要用在手上和腿上，總共18個(gè)執(zhí)行器

。目前供應(yīng)絲桿部件，人形、大腿、小腿+大臂-行星滾珠絲桿(4個(gè))，小臂-滑動(dòng)絲桿(8個(gè))

，目前絲桿產(chǎn)品供了1臺(tái)需求約12個(gè)，asp在大幾千；還有手部的關(guān)節(jié)動(dòng)力系統(tǒng)-空心杯電機(jī)+減速箱在等待供。(按照目前特斯拉迭代進(jìn)度，24年會(huì)有幾千臺(tái)的量，25年批量)。目前通過(guò)中間客戶供應(yīng)絲杠(三花)。????滑動(dòng)絲桿、音圈電機(jī)：精度、壽命、噪音、效率上有較多要求，需要有經(jīng)驗(yàn)積累、設(shè)備投入，是有門(mén)檻的。產(chǎn)品不是通用產(chǎn)品，是多品種、小批量、定制化的，含很多技術(shù)服務(wù)，公司要提供系統(tǒng)的解決方案，不只是按材料算價(jià)格，所以毛利率較高、客戶黏性強(qiáng)。對(duì)于設(shè)計(jì)能力和精密加工的能力都有要求。空心杯電機(jī)的成本拆分：成本比例最大的是稀土永磁體(50%)，然后是鋼材、銅材、軸承等。上量以后稀土的比例也不會(huì)下降?？招谋姍C(jī)的成本和三花做的電機(jī)差不多。制導(dǎo)控制系統(tǒng)：公司可以提供電機(jī)+齒輪箱+線性傳動(dòng)+編碼器全套解決方案，產(chǎn)品在測(cè)試(最難的測(cè)試環(huán)節(jié)已經(jīng)通過(guò))

。微電機(jī)行業(yè)數(shù)量多，低端微電機(jī)80-90%(紅海市場(chǎng))，中端10-15%(少品種，大批量)，高端1-5%(技術(shù)門(mén)檻高，多品種、小批量)。音圈電機(jī)：配套邁瑞，邁瑞市占率僅5%，空間大。公司優(yōu)勢(shì)：電機(jī)、微型的精密行星減速箱和線性傳動(dòng)零件有強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。將兩者能結(jié)合起來(lái)提供高性價(jià)比產(chǎn)品，又能夠得到1+1>2的效果。圖表：鼎智科技滾珠絲桿、空心杯電機(jī)、音圈電機(jī)及機(jī)器人應(yīng)用資料：鼎智科技，民生證券研究院*3.2

絲桿導(dǎo)軌重點(diǎn)標(biāo)的：秦川機(jī)床?絲桿導(dǎo)軌國(guó)產(chǎn)化率25%，空間大。目前全球絲桿導(dǎo)軌市場(chǎng)被日本NSK、日本THK等企業(yè)