機(jī)械設(shè)備行業(yè)深度:中美共振人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)奇點(diǎn)到來_第1頁(yè)
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內(nèi)容目錄一、AI賦能機(jī)器人及Optimus進(jìn)展成為 主線 5復(fù)盤:AI技術(shù)發(fā)展&產(chǎn)業(yè)巨加持&政策支持三重共振 52024年多模 視覺語(yǔ)言模型與機(jī)器人的結(jié)合超大眾預(yù)期 8拉工程化能力強(qiáng),Optimus有望加快交付 16二、硬件:機(jī)器人是AI與執(zhí)行器的結(jié)合 19靈巧手:空心杯電機(jī)是最可靠動(dòng)力源,傳動(dòng)方案多樣 19旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器:減 器是核心,諧波仍為當(dāng)前主流方案 25線性執(zhí)行器:行星滾柱 杠和大功率密度電機(jī)是關(guān)鍵,設(shè)備國(guó)產(chǎn)化是杠大規(guī)模量產(chǎn)前難 29傳感器是人形機(jī)器人與AI結(jié)合的關(guān)鍵肢一 44三、紐資建議 58風(fēng)險(xiǎn)難示 59表目錄表1:人形機(jī)器人行情復(fù)盤(基于wind人形機(jī)器人指數(shù)) 5表2:機(jī)器人行業(yè)的三重共振 6表模型執(zhí)行將番茄醬向藍(lán)色方塊的指令,展現(xiàn)了強(qiáng)大的泛化能力 6表4:采用NVIDIAJetson芯片的迪士尼orange機(jī)器人 7表5:中美機(jī)器人相關(guān)政策梳理 8表6:LLM在機(jī)器人上的應(yīng)用 9表模型下的機(jī)器人在各個(gè)場(chǎng)景中的任務(wù)訓(xùn)練 10表的架構(gòu)與訓(xùn)練 11表9:MobileALOHA的數(shù)據(jù)效率 12表10:MobileALOHA遠(yuǎn)程操作的學(xué)習(xí)曲線 12表11:Figure01 12表12:英偉達(dá)GTC大會(huì)展示的機(jī)器人 12表13:英偉達(dá)公布的ProjectGR00T項(xiàng)目 13表14:Blackwell架構(gòu)GPU 14表15:Isaac平 14表16:汽車裝配線 14表17:汽車裝配線 14表18:Figure與寶馬達(dá)成合作將Figure01引入汽車工廠 15表19:Apollo機(jī)器人在奔馳廠 16表20:優(yōu)必選WalkerS在蔚來電動(dòng)汽車裝配線上 16表21:2021年8月 拉展示了人形機(jī)器人Bot概念 16表22:2022年9月-2023年9月 拉發(fā)布OptimusGen-1并相繼發(fā)布相關(guān)視頻 17表23:2023年12月 拉發(fā)布OptimusGen-2 17表24: 拉Optimus第二代與第一代對(duì)比 18表25: 拉Optimus硬件拆解 19表26:人手共有21個(gè)自由度 20表27:因時(shí)RH56BFX靈巧手具備6個(gè)自由度 20表28:采用適應(yīng)性欠驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的靈巧手(HERIHand) 21表29:采用適應(yīng)性欠驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的靈巧手(耶魯大學(xué)的欠驅(qū)動(dòng)手) 21表30:多指靈巧手第一、第二階段典型代表 21表31:空心杯電機(jī)和普嚙電機(jī)結(jié)構(gòu)存在差異 22表32:空心杯電機(jī)部分重點(diǎn)下游應(yīng)用領(lǐng)域 22表33:有刷空心杯電機(jī)結(jié)構(gòu) 23表34:無刷空心杯電機(jī)結(jié)構(gòu) 23表35:空心杯電機(jī)的兩種成形方式 23表36:空心杯電機(jī)嚙用的繞制方法(按纏繞方式分) 23表37:腱繩傳動(dòng)靈巧手 24表38:連桿/齒輪/帶傳動(dòng)靈巧手 24表39:采用滾珠 杠連接的腱繩傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 24表40:靈巧手核心標(biāo)的 25表41: 拉在AI展示的Optimus旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器與線性執(zhí)行器 25表42:么類精密減器介紹 26表43:諧波減 器零部件拆分 26表44:綠的諧波2019年主要原材料成本構(gòu)成 26表45:2021年哈默納科下游應(yīng)用分布情況 27表46:諧波減 器專利申請(qǐng)構(gòu)成 27表47:2022年中國(guó)諧波市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局 27表48:諧波減 機(jī)主要廠商 28表49:旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器核心標(biāo)的 28表50: 杠的分類 29表51:耐形滑動(dòng) 杠結(jié)構(gòu)示意 30表52:滾珠杠(左)與行星滾柱杠(右)的結(jié)構(gòu)示意 31表53:靜壓杠的杠被換為楔形墊塊 31表54:不 杠的征對(duì)比 32表55:無框力矩電機(jī) 33表56:步進(jìn)電機(jī)、服電機(jī)結(jié)構(gòu)原理 33表57:反向式行星滾柱 杠結(jié)構(gòu)示意 34表58: 拉Optimus應(yīng)用杠的部位(右左對(duì)稱使用) 35表59:人形機(jī)器人杠市場(chǎng)空間敏感性分析 35表60:行星滾柱 杠誤差來源 36表61: 桿-冷軋工藝加工示意 36表62: 杠-旋風(fēng)銑工藝加工示意 36表63: 杠-車床車削加工示意 37表64: 杠-砂輪磨削加工示意 37表65:工藝對(duì)比-旋風(fēng)銑VS硬車VS砂輪磨 37表66:耐形杠加工工藝流程 38表67:滾珠杠-螺桿部分工序 38表68:滾珠杠-螺母部分工序 38表69:行星滾柱 杠- 杠加工工藝流程 39表70:行星滾柱 杠-螺母加工工藝流程 39表71:行星滾柱 杠-滾柱加工工藝流程 39表72:行星滾柱 杠-內(nèi)齒圈加工工藝流程 40表73:國(guó)內(nèi)螺紋磨床主要參會(huì)廠家 41表74:人形機(jī)器人帶來高精度磨床設(shè)備市場(chǎng)空間 42表75: 杠和 杠設(shè)備企業(yè)主要核心標(biāo)的 43表76:力傳感器按測(cè)量的力的類型分類 44表77:力傳感器按測(cè)量的力的類型分類 45表78:三維/六維力傳感器適用情況 45表79:六維力傳感器在機(jī)械臂中的使用 45表80:六維力傳感器在人形機(jī)器人的市場(chǎng)空間測(cè) 46表81:各類型力矩傳感器點(diǎn) 46表82:各類六維力傳感器的性 47表83:六維力傳感器結(jié)構(gòu) 47表84:多維觸覺傳感器PX-6AX 48表85:多維觸覺傳感器PX-6AX各項(xiàng)性能優(yōu)異 49表86:多維觸覺傳感器PX-6AX工作路徑顯示 49表87:柔性傳感器分類 50表88:電子皮膚具備多功能 51表89:全球柔性電子市場(chǎng)規(guī)模(十億美元) 51表90:陣列式柔性薄膜壓力傳感器 52表91:柔子電子皮膚結(jié)構(gòu) 52表92:電子皮膚基本平面結(jié)構(gòu) 52表93:電子皮膚應(yīng)用原理 52表94:柔性傳感器技術(shù)性能關(guān)鍵問 53表95:無刷電機(jī)與有刷電機(jī)對(duì)比 54表96: 服電機(jī)編碼器 54表97:右邊三個(gè)是霍爾傳感器 54表98:閉環(huán)霍爾電壓傳感器 54表99:磁編碼器工作原理 55表100:霍爾效應(yīng) 55表101:光電編碼器的結(jié)構(gòu)示意 55表102:電容式編碼器工作路徑 55表103:增量式編碼器工作原理 56表104:傳感器主要A股上市公 (排名不分先后) 57一、AI賦能機(jī)器人及Optimus進(jìn)展成為 主線復(fù)盤:AI技術(shù)發(fā)展&產(chǎn)業(yè)巨 加持政策支持三重共振行情復(fù)盤:人形機(jī)器人從2022年二季度開始進(jìn)入大眾視野,在多輪行情的交易與博弈中,產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)的共識(shí)逐漸形成。1)2022年4馬 接受開訪 稱布局形器, 業(yè)鏈息不斷情動(dòng)222年6月3馬 克在 預(yù)告形機(jī)人型“能pimu)可在9月30日AI發(fā)布進(jìn)步動(dòng)情。AI930AI3AI行情到來。3)2023年年初開始,由于ChatGPT3.5的出,AI行業(yè)熱度攀升。人形機(jī)器人作為AI的終極應(yīng)用,在AI行情的輪動(dòng)中震蕩上行。ITFWorld2023106)20232024表1:人形機(jī)器人行情復(fù)盤(基于wind人形機(jī)器人指數(shù))人形機(jī)器人指數(shù)8841699.WI人形機(jī)器人指數(shù)人形機(jī)器人指數(shù)8841699.WI人形機(jī)器人指數(shù)8841699.WI馬斯克聲稱將22年推出人形機(jī)器人原機(jī),行情啟動(dòng)特斯拉AIDAY(9月30號(hào))前情緒退潮,出現(xiàn)較大幅度調(diào),隨后是約3個(gè)月的盤整期盤整期跟隨大盤下跌超跌反彈疊加定點(diǎn)預(yù)期5月中旬特斯拉股東大會(huì)及黃仁勛“具身智能”的提出引爆行情絲杠板走出獨(dú)立行情,但對(duì)指數(shù)無明顯拉升由ChatGPT帶動(dòng)的AIAI應(yīng)80007500700065006000550050004500400022/4/122/5/122/6/122/7/122/8/122/9/122/10/122/11/122/12/123/1/123/2/123/3/123/4/123/5/123/6/123/7/123/8/123/9/123/10/123/11/123/12/122/4/122/5/122/6/122/7/122/8/122/9/122/10/122/11/122/12/123/1/123/2/123/3/123/4/123/5/123/6/123/7/123/8/123/9/123/10/123/11/123/12/124/1/124/2/124/3/124/4/1資料來源:wind,國(guó)盛證券研究瞄AI發(fā)展&產(chǎn)業(yè)巨&2022人有望形成類于汽車、智能手機(jī)的全球性產(chǎn)業(yè)鏈。2資料來源:繪制ChatGPT3.5-VM--AI化。圖表3:RT-2模型執(zhí)行將番茄醬推向藍(lán)色方塊的指令,展現(xiàn)了強(qiáng)大的泛化能力資料來源:澎湃,注:訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中除藍(lán)色方塊外無其他物體,該任務(wù)體現(xiàn)了RT-2泛化到新物體的能力第二:產(chǎn)業(yè)巨頭入局。2022930AI2023RainbowRobotics5903.1931X年5VDIA(bdidAI;5620PalM-EAI團(tuán)隊(duì)DeepMind20236月20日展示了用于機(jī)器人的AI7年3月,黃仁勛在機(jī)器人大會(huì)上公布其GR00T項(xiàng)目,推出人形機(jī)器人通用基礎(chǔ)模型ProjectGR00TNVIDIAThorJetsonThor。圖表4:采用NVIDIAJetson芯片的迪士尼orange機(jī)器人資料來源:澎湃,NVIDIAGTC大會(huì),202220231020272024年3表5:中美機(jī)器人相關(guān)政策梳理發(fā)布日期 政策名稱 相關(guān)內(nèi)容中國(guó)中國(guó)-全國(guó)性政策2023年10月 《人形機(jī)器人創(chuàng)發(fā)展指導(dǎo)意見》

能手機(jī)、新能源汽車后的顛性產(chǎn)品,將深刻變革人類生產(chǎn)生活方式,重全球產(chǎn)2027202382023520235

《北京市促進(jìn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的若干措施》《深圳市加快動(dòng)人工智能高質(zhì)量發(fā)展高曼平應(yīng)用行動(dòng)方案(2023年)》《上海市動(dòng)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃(2023-2025年)》

難出加快機(jī)器人技術(shù) 系創(chuàng)新破, 動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展,加快“機(jī)器人場(chǎng)景創(chuàng)新應(yīng)用強(qiáng)化機(jī)器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新要保障難到 動(dòng)構(gòu)建機(jī)器人產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)系由機(jī)器人骨干企業(yè)牽 整合國(guó)內(nèi) 一流創(chuàng)新資源組建人形機(jī)器人創(chuàng)新中中國(guó)-地方性政策中國(guó)-地方性政策4《2023年未來產(chǎn)業(yè)2023年8月 創(chuàng)新任務(wù)揭榜掛帥 新技術(shù)新產(chǎn)品落地應(yīng)用榜單顯示全身動(dòng)力學(xué)控制法電機(jī)驅(qū)動(dòng)器力傳MEMS姿傳感器、觸覺傳感器等產(chǎn)品技術(shù)被列為人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)任務(wù)的核工作》心基礎(chǔ);旋轉(zhuǎn)電驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)、直線型電驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)、機(jī)械臂與靈巧手、控制器、高能量密度電池等被列為人形機(jī)器人重點(diǎn)產(chǎn)品等。難出深圳將舉全市肢力打造國(guó)家新一代人工智能創(chuàng)新發(fā)展試驗(yàn)區(qū)和國(guó)家人工智能創(chuàng)新應(yīng)用先導(dǎo)區(qū)指出聚焦嚙用大模型智能 力芯片智能傳感器智能機(jī)器人智能網(wǎng)聯(lián)汽車等領(lǐng)域?qū)嵤┤斯ぶ悄芸萍贾卮髮m?xiàng)扶持計(jì)劃重點(diǎn)支持打造基于國(guó)內(nèi) 芯片和 法的開源嚙用大模型,支持重點(diǎn)企業(yè)持續(xù)研發(fā)和迭代商用嚙用大模型;開展嚙用型具身智能機(jī)器人的研發(fā)和應(yīng)用等。難及多項(xiàng)機(jī)器人引導(dǎo)政策,包括加快人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展;2025年規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型比例達(dá)80%以上,工業(yè)機(jī)器人使用密度力爭(zhēng)達(dá)360 /萬(wàn)人等 美國(guó) 2024年3月 《美聯(lián)儲(chǔ)半年度幣政策報(bào)告》

未來幾年可能快 采用人工智能和機(jī)器人等新技術(shù)有望難高生產(chǎn)力增長(zhǎng)度過目前溫和步伐。資料來源:工信部,中國(guó)政府網(wǎng),北京市人民政府網(wǎng),深圳政府在線,上海市人民政府網(wǎng),美港電訊,國(guó)盛證券研究瞄2024年多模 視覺語(yǔ)言模型與機(jī)器人的結(jié)合超大眾預(yù)期機(jī)器人執(zhí)行層三層面均已 破,未重在于軟硬件結(jié)合始執(zhí)行任務(wù)。ChatGPT解 了機(jī)器人新的范式,將人機(jī)交互簡(jiǎn)單化,但以其為代表的大語(yǔ)言模型(只解決了機(jī)器人行層第一層部分嚙性問 準(zhǔn)確性仍有待升。著2ChatgptChatGPTLLMAlter3LLMAlter3圖表6:LLM在機(jī)器人上的應(yīng)用資料來源:Microsoft《chatgptforrobotics》,年底Google提出了多任務(wù)模型AI圖表7:RT-1模型下的機(jī)器人在各個(gè)場(chǎng)景中的任務(wù)訓(xùn)練資料來源:Google《RT-1:RoboticsTransformerforreal-worldcontrolatscale》,2023年是人形機(jī)器人與各類大模型結(jié)合有較大突破的一年,從23年7月底GoogleDeepmindAIGoogledeepmindVLMtokentokenVLM所展現(xiàn)的是AI圖表8:RT-2的架構(gòu)與訓(xùn)練資料來源:Googledeepmind,20242024MobileMbieAAAA5080%+MobileALOHAMobileALOHA圖表9:MobileALOHA的數(shù)據(jù)率 圖表10:MobileALOHA遠(yuǎn)操的學(xué)習(xí)線資料來源:ZipengFu,TonyZ.Zhao,ChelseaFinn《MobileALOHA:LearningBimanualMobileManipulationwithLow-CostWholeBodyTeleoperation》,

資料來源:ZipengFu,TonyZ.Zhao,ChelseaFinn《MobileALOHA:LearningBimanualMobileManipulationwithLow-CostWholeBodyTeleoperation》,AI24AIFigureOpenAIFigure01,F(xiàn)igure01在件結(jié)合。英偉達(dá)的GTC2024大會(huì)上,英偉達(dá)推出了人形機(jī)器人基礎(chǔ)模型項(xiàng)目ProjectGR00TProjectGR00TOmniverse平臺(tái)構(gòu)ISAACLab244圖表11:Figure01 圖表12:英達(dá)GTC大展示機(jī)器人資料來源:科技新報(bào), 資料來源:36氪研究院,GTC2024AIAIAIProjectGR00TAIAI平1XAgilityRoboticsApptronik、FigureAI圖表13:英偉達(dá)公布的ProjectGR00T項(xiàng)目資料來源:NVIDIA,科技玩家,JetsonThorIsaacProjectGR00TGR00T(00)NVIDIAThorJetsonIsaac人形機(jī)器人計(jì)算平臺(tái)JetsonThorJetsonThorSoCSoCtransformerengineGPU,采用Blackwell8008AIIsaac平臺(tái)的重大更新:機(jī)器人中最重要的一點(diǎn)能力是學(xué)習(xí)并仿真,GR00T使用的IsaacIsaacLabOSMO,IsaacLabGPUO圖表14:Blackwell架構(gòu)GPU 圖表15:Isaac平臺(tái) 資料來源:NVIDIA, 資料來源:NVIDIA表16:汽裝配線 圖表17:汽裝配線 資料來源:紐約時(shí)報(bào)中文網(wǎng), 資料來源:紐約時(shí)報(bào)中文網(wǎng),F(xiàn)igure01Figure0101進(jìn)感應(yīng)能力和強(qiáng)大人工智能能力,F(xiàn)igure01圖表18:Figure與寶馬達(dá)成合作將Figure01引入汽車工廠資料來源:36氪研究院,Apollo-ApptronikApolloponik開發(fā)的近2poloS圖表19:Apollo機(jī)器人奔馳廠 圖表20:優(yōu)選WalkerS在蔚電動(dòng)汽裝配上資料來源:AIUST.com, 資料來源:優(yōu)必選科技,特斯拉工程化能力強(qiáng),Optimus有望加快交付特斯拉人形機(jī)器人始于202120218AIFSDD1DojoBot172cm56.7kgFSD模型+Dojo+D120229月特斯拉AIpimsGn132c20233月-9OptimusGen-1202312OptimusGen-2OptimusOptimus30%10kg。圖表21:2021年8月特斯拉展示了人形機(jī)器人TeslaBot概念資料來源:特斯拉,youtube,圖表22:2022年9月-2023年9月特斯拉發(fā)布OptimusGen-1并相繼發(fā)布相關(guān)視頻資料來源:特斯拉,youtube,圖表23:2023年12月特斯拉發(fā)布OptimusGen-2資料來源:特斯拉,youtube,特斯拉OptimusGen-2相比于OptimusGen-1有明顯進(jìn)步。1324/OptimusGen-2L型的執(zhí)行器,預(yù)計(jì)絲杠使用的數(shù)量沒有變化,僅為結(jié)構(gòu)性變化。OptimusGen-22+2Optimus展示的第一代版本頸部無法運(yùn)動(dòng),此次更新增加頸部自由度,提升了機(jī)器人的仿生特性,同時(shí)能增加視覺傳感器的廣角,提升視覺性能。電子皮膚:pmsGn-2(,電子皮膚的覆蓋使得OptimusOptimusGen-2尖都有觸覺感應(yīng),可以處理雞蛋等需要精確力的物體。腳部新增力矩傳感器,考慮到Optimusgen-2腳部所需要承載的力和所處位置,我們認(rèn)為六維力矩傳感器的可能性較大。24:特斯拉Optimus資料來源:特斯拉,youtube,二、硬件:機(jī)器人是AI與執(zhí)行器的結(jié)合以特斯拉OptimusOptimus402812281414Mems2D3DFSD2D82D3D圖表25:特斯拉Optimus硬件拆解資料來源:特斯拉,youtube,傳感器技術(shù),靈巧手:空心杯電機(jī)是最可靠動(dòng)力源,傳動(dòng)方案多樣63620如Shadowhand、Allegrohand20人手相似,在高自由度導(dǎo)致的算法困難、操作中產(chǎn)生的大量接觸點(diǎn)等因素影響下,這些靈巧手也很難真正像人手一樣智能地處理各種任務(wù)。總體而言,雖然靈巧手在某些特定任務(wù)上可以模仿人手的靈巧程度,但目前的靈巧手還無法完全復(fù)制人手的復(fù)雜屬性和處理多任務(wù)的能力。圖表26:人共有21個(gè)由度 圖表27:時(shí)RH56BFX巧手備6個(gè)由度資料來源:小米技術(shù), 資料來源:因時(shí)機(jī)器人官網(wǎng),3-5個(gè)手指,且各手指均具有3個(gè)關(guān)2070世紀(jì)70年代—20世紀(jì)90年代、20世紀(jì)90年代—2010年和2010年至今三個(gè)階段。702090階段中的三個(gè)典型代表分別是日本的Okada靈巧手、美國(guó)的Stanford/JPL靈巧手和Utah/MIT2)20902010Robonauthand,腱繩張力傳感器的加入使其運(yùn)動(dòng)控制更加準(zhǔn)確;德國(guó)宇航中心先后研制成功的和25Gifu3)2010大學(xué)設(shè)計(jì)的Rimekanad25HandSPRINGhandColumbiahand28(HERIHand)

圖表29:采用適應(yīng)性欠驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的靈巧手(耶魯大學(xué)的欠驅(qū)動(dòng)手) 資料來源:SEMANTICSCHOLAR, 資料來源:3DScienceValley,圖表30:多指靈巧手第一、第二階段典型代表年代 靈巧手 手指數(shù) 自由度 驅(qū)動(dòng) 傳動(dòng) 傳感 結(jié)構(gòu)2070年代-20世紀(jì)90年代Okada靈巧手(日本)311電機(jī)腱繩電機(jī)/關(guān)節(jié)位置、電機(jī)電流外置Stanford/JPL靈巧手(美國(guó))39電機(jī)腱繩電機(jī)位置、張力、指尖力、指尖觸覺外置Utah/MIT靈巧手(美國(guó))416氣缸腱繩電機(jī)/關(guān)節(jié)位置、張力、觸覺外置國(guó))觸覺DLR-I靈巧手(德國(guó))412直線電機(jī)腱繩電機(jī)/關(guān)節(jié)位置、指尖力國(guó))觸覺DLR-I靈巧手(德國(guó))412直線電機(jī)腱繩電機(jī)/關(guān)節(jié)位置、指尖力外置DLR-II靈巧手(德國(guó))413電機(jī)齒形皮帶電機(jī)/關(guān)節(jié)位置、6維指尖力內(nèi)置

NASA多指靈巧手(美

5 14 電機(jī) 腱繩 電機(jī)/關(guān)節(jié)位置、張力、 外置GifuII手(日本)516電機(jī)齒輪電機(jī)位置、6維指尖力、觸覺外置資料來源:《機(jī)器人靈巧手的研究與發(fā)展》,70%90%70%2%(10-13mm圖表31:空心杯電機(jī)和普通電機(jī)結(jié)構(gòu)存在差異資料來源:天孚微電機(jī),圖表32:空心杯電機(jī)部分重點(diǎn)下游應(yīng)用領(lǐng)域資料來源:鳴志電器官網(wǎng),空心杯電機(jī)結(jié)構(gòu)特殊,其對(duì)制造水平有較高要求。從空心杯電機(jī)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和下游需求來看,其繞組為自支撐式結(jié)構(gòu),因此帶來一系列技術(shù)和制造難點(diǎn)。比如繞組結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較(圖表33:有空心杯機(jī)結(jié)圖 圖表34:無空心杯機(jī)結(jié)圖資料來源:鳴志電器官網(wǎng), 資料來源:中駿電機(jī)官網(wǎng),空心杯電機(jī)制造的關(guān)鍵在于空心杯線圈的生產(chǎn)??招谋姍C(jī)的一個(gè)核心技術(shù)在于電機(jī)繞組。導(dǎo)線粗細(xì)、繞組匝數(shù)的不同,使得繞組電阻值,啟動(dòng)電流以及速度常數(shù)等電機(jī)參數(shù)存在較大的差異。電機(jī)繞組是電機(jī)的重要組成部分,繞組的質(zhì)量決定了空心杯電機(jī)的質(zhì)圖表35:空杯電機(jī)兩種形式 圖表36:空杯電機(jī)用的制法(按繞方分)_研究所

_研究所腱繩傳動(dòng)、腱繩傳動(dòng):Hand它排布靈活,適合空間狹小且需要驅(qū)動(dòng)自由度數(shù)目較多的傳動(dòng)場(chǎng)合。但它也有自身的局限性,如帶負(fù)載能力較弱,預(yù)緊力變化大,負(fù)載越大效率越低等。絡(luò)抓取。但是在遠(yuǎn)距離的控制上就比較困難,容易發(fā)生彈射,抓取的空間較小。齒輪傳動(dòng):齒輪傳動(dòng)在工業(yè)機(jī)器人中應(yīng)用比較廣泛,它能獲得穩(wěn)定的傳動(dòng)比,傳遞效率高,可靠性更強(qiáng)。但齒輪本身的質(zhì)量加大了整體的質(zhì)量和慣性。帶傳動(dòng):帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且傳動(dòng)平穩(wěn)、可以起到緩沖作用,能在大的軸間距和多軸間傳遞動(dòng)力,同時(shí)具有價(jià)格便宜、不需潤(rùn)滑和維護(hù)便利等優(yōu)點(diǎn)。圖表37:腱傳動(dòng)靈手 圖表38:連/齒/傳動(dòng)靈手_究所

_究所腱繩傳動(dòng)靈巧手的傳動(dòng)部件主要有兩種組合:腱繩+行星減速器(用、腱繩+滑動(dòng)絲杠(或滾珠絲杠,較少用。圖表39:采用滾珠絲杠連接的腱繩傳動(dòng)結(jié)構(gòu)資料來源:《多指靈巧手動(dòng)力學(xué)與操作控制技術(shù)研究》_徐彤彤,靈巧手板塊核心標(biāo)的:鳴志頭田中精機(jī)。圖表40:靈巧手核心標(biāo)的公司名稱 所處環(huán)節(jié) 簡(jiǎn)介公司是國(guó)內(nèi)步進(jìn)電機(jī)龍頭,現(xiàn)已形成多種類電機(jī)+驅(qū)控+解決方案的完善產(chǎn)品組鳴志電器 空心杯電機(jī)大業(yè)股份 腱繩田中精機(jī) 繞線機(jī)資料來源:各公司公告,

合,以及全球化的業(yè)務(wù)布局。公司是國(guó)內(nèi)少數(shù)具備空心杯電機(jī)批量生產(chǎn)能力的企業(yè)之一,有望率先突破國(guó)內(nèi)及海外靈巧手空心杯電機(jī)市場(chǎng)。公司憑借突出的技術(shù)研發(fā)能力和制造工藝水平,著力布局高性能特種鋼絲,包括纜型胎圈、靈巧手腱繩等新產(chǎn)品。1933在精密繞線領(lǐng)域處于行業(yè)領(lǐng)先地位,可以提供從單臺(tái)智能裝備到個(gè)性化定制開發(fā)智能制造綜合解決方案,產(chǎn)品覆蓋標(biāo)準(zhǔn)機(jī)、非標(biāo)準(zhǔn)機(jī)、特殊機(jī)、涂布機(jī)等,下游主要包括消費(fèi)電子行業(yè)、汽車行業(yè)、工業(yè)控制行業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域。旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器:減速器是核心,諧波仍為當(dāng)前主流方案+AI20Nm/110Nm/180Nm三//圖表41:特斯拉在AIDAY展示的Optimus旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器與線性執(zhí)行器資料來源:特斯拉AIDAY,RVRVRV(64、6)RV63電流環(huán)力控,降低了傳動(dòng)與力控環(huán)節(jié)的成本。圖表42:四類精密減速器介紹減速器種類 圖例 特點(diǎn)擺線針輪減速器擺線針輪減速器RV減速器減速比大、剛度大、耐沖擊性強(qiáng),承載能力強(qiáng)。但體積、重量較大,零件數(shù)量多,加工工藝復(fù)雜。50~300的高減速比。體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零件數(shù)少、安裝方便。諧波減速器行星減速器 傳動(dòng)比相對(duì)較小,但制造較簡(jiǎn)單,成本低,適用于小減速比場(chǎng)合。資料來源:摩森電機(jī),摩爾網(wǎng),綠的諧波招股書,千圣傳動(dòng),蘇州創(chuàng)工品,拓江減速機(jī),中國(guó)工控網(wǎng),1)40Cr40CrMoNiA40CrA,目前柔2019\\35.16/10.74/6.37%。圖表43:諧減速器部件分 圖表44:綠諧波2019主要材料成構(gòu)成2.31%3.55%鋼材2.91%鋼材3.56%6.37%9.17%9.56%10.74%

16.68%

35.16%

鋁材輔材銅材其他資料來源:綠的諧波招股說明書, 資料來源:綠的諧波招股說明書,諧波減速器應(yīng)用領(lǐng)域目前以各種機(jī)器人為主,此外還包括數(shù)控機(jī)床,半導(dǎo)體、光伏、醫(yī)療等其秒設(shè)備領(lǐng)域經(jīng)產(chǎn)研院據(jù)以減 龍 哈納為其2021括半導(dǎo) 造備數(shù)機(jī)床電制商其行業(yè)而據(jù)的波2022年報(bào)披露(上數(shù)其及服機(jī)人入超%。表45:2021年哈默納科下游應(yīng)用分布情況0% 10% 20% 30% 40% 50% 60%資料來源:華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院,國(guó)盛證券研究瞄在國(guó)內(nèi)諧波減 器市場(chǎng),哈默納克仍占主導(dǎo)地位,綠的諧波市場(chǎng)份額僅次于哈默納克。諧波傳技術(shù)括總 構(gòu)、柔、剛、 柔性軸、交滾子、齒形波發(fā)生器等多個(gè)支,利申請(qǐng)量的度來總 結(jié)、波生器諧波減 器26%小。表46:諧減器利申構(gòu)成 表47:2022年中諧波場(chǎng)爭(zhēng)格局1% 1%5%4%5%6% 38%1% 1%5%4%5%6% 38%11%14%15%鋼輪輪試驗(yàn)方法

11%4%%4%%%7%8

26%

38%

哈默納克(HD)綠的諧波川資料來源:CNKI,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院,國(guó)盛證券研究瞄 資料來源:MIRDATABANK,,國(guó)盛證券研究瞄表48:諧波減機(jī)主要廠商公 國(guó)家 成立時(shí)間 介紹成立于1970年總部位于日本東京主要從事諧波減 器機(jī)電一化產(chǎn)品、精密行星減 器等的生產(chǎn)和銷售,是整 運(yùn)動(dòng)控制的領(lǐng)軍企哈默納科(HDSI) 日本 1970電產(chǎn)新(SHIMPO)日本 1952中技克美 中國(guó) 1994來福諧波 中國(guó) -北京諧波傳動(dòng) 中國(guó) 1983大族諧波傳動(dòng) 中國(guó) -

業(yè),其生產(chǎn)的諧波減器被廣泛應(yīng)用于各種傳動(dòng)系中,在全球工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域中有著較高的市場(chǎng)占有率。成立于1952年,總部位于日本京都,是日本電產(chǎn)公旗下子公,主要從事精密減機(jī)、變機(jī)的開發(fā)、生產(chǎn)和銷售。199440002017動(dòng)機(jī)電產(chǎn)品的制造和研發(fā)。公一家從事高精密諧波減 器的專業(yè)化公 ,擁有30000平方米的標(biāo)準(zhǔn)廠房,并從原材料到成品的瞄有環(huán)節(jié)都有嚴(yán)格的把控,從而證產(chǎn)品的質(zhì)量。成立于1983年,具有長(zhǎng)期的關(guān)于諧波齒輪傳動(dòng)技術(shù)的研發(fā)及為用戶服務(wù)的豐富經(jīng)驗(yàn),是從事諧波傳動(dòng)及 種傳動(dòng)技術(shù)的研發(fā)銷售的?;髽I(yè)。公為大族激光科技產(chǎn)業(yè)集 股份有限公 下屬子公 ,專注于精減器及裝置、機(jī)器人系 、機(jī)電一 化設(shè)備的研發(fā)生產(chǎn)與銷售。位于深圳福永,在北京、門州等地設(shè)有辦事處,業(yè)務(wù)范圍蓋全國(guó)。旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器核心標(biāo)的:行器成節(jié),議三花控湃普集 減 器節(jié)建議注內(nèi)波減 龍 的波以布多品減 器傳。表49:旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器核心標(biāo)的公名稱 瞄處環(huán)節(jié) 簡(jiǎn)介公是全球領(lǐng)先的熱管理系 供應(yīng)商,在美國(guó)、波蘭、墨西哥、越南、印度等地湃普集

執(zhí)行器總成(+線性)執(zhí)行器總成(+線性)

建有海 生產(chǎn)基地具備全球交付能力據(jù)公 2023年半年度報(bào)告在仿生機(jī)器人領(lǐng)域,公 聚焦機(jī)電執(zhí)行器,全方面配合客戶產(chǎn)品研發(fā)、試制、調(diào)整并最終實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)落地;時(shí),步配合客戶量產(chǎn)目標(biāo)積極籌劃?rùn)C(jī)電執(zhí)行器海 生產(chǎn)布局公是國(guó)內(nèi)知名的汽車零部件平型企業(yè)汽車NVH領(lǐng)域的技術(shù)及研發(fā)曼平位居國(guó)內(nèi)前列。據(jù)公 2023年半年度報(bào)告,公 研發(fā)的機(jī)器人直線執(zhí)行器和旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器,已經(jīng)多次向客戶 樣,獲得客戶認(rèn)可及好評(píng)。公是國(guó)內(nèi)諧波減 器龍 ,產(chǎn)品包括諧波減 器、機(jī)電一 化執(zhí)行器及精密零部件公 諧波減器產(chǎn)品包括LCSLHSN系列和Y系列等多個(gè)系列類型廣綠的諧波 減器環(huán)傳動(dòng) 減器資料來源:各公公告,國(guó)盛證券研究瞄

泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、航空航能、醫(yī)療器械、半導(dǎo)生產(chǎn)設(shè)備、新能源裝備等高端制造領(lǐng)域。公專注于機(jī)械傳動(dòng)齒輪制造,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于乘用車、商用車、軌道交嚙、非道路機(jī)械以及電動(dòng)工具、風(fēng)電、工業(yè)機(jī)器人等領(lǐng)域。減器方面,公RV減器經(jīng)過多年迭代,已在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占據(jù)重要份額;諧波減器業(yè)務(wù)為公新業(yè)務(wù),已實(shí)現(xiàn)多型號(hào)穩(wěn)定供貨,產(chǎn)能得以釋放并快難升。杠大規(guī)模量產(chǎn)前提絲杠的工作原理:絲杠軸上有一個(gè)螺旋線,而螺母上則有與之相配合的螺旋槽,當(dāng)絲杠軸旋轉(zhuǎn)時(shí),螺母便沿著絲杠軸的軸向方向移動(dòng),將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成線性運(yùn)動(dòng)。絲杠的種類:根據(jù)摩擦特性,絲杠可以分為滑動(dòng)絲杠、滾動(dòng)絲杠以及靜壓絲杠。1)4~96452)6~7JISC0C1C3C5C7C106P1P3P4、P5、P7P107圖表50:絲杠的分類資料來源:機(jī)械網(wǎng),動(dòng),將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng),導(dǎo)向裝置用來支撐和引導(dǎo)滑塊沿著絲桿軸向方向移動(dòng)。此外,還包括一些輔助部件,如潤(rùn)滑系統(tǒng)、密封件等,用于保持絲杠的正常運(yùn)行和防止外部環(huán)境對(duì)絲杠的影響?;瑒?dòng)絲杠的摩擦阻力較大,傳動(dòng)效率較低,定位精度和軸向剛度較差。圖表51:梯形滑動(dòng)絲杠結(jié)構(gòu)示意圖資料來源:濟(jì)寧利興精密機(jī)械制造有限公司官網(wǎng),滾珠絲杠:由螺桿、螺母、滾珠和預(yù)壓片組成。90與絲杠相同頭數(shù)和牙型的內(nèi)螺紋。若干個(gè)滾柱沿絲杠圓周方向均勻分布,當(dāng)絲杠旋轉(zhuǎn)時(shí),滾柱既繞著絲杠軸線公轉(zhuǎn),又繞自身軸線自轉(zhuǎn)。滾柱與螺母具有相同的螺旋升角,與螺母嚙合時(shí)能夠確保純滾動(dòng)并且沒有相對(duì)軸向位移。特點(diǎn):滾柱絲杠在滿足精度的同時(shí),承載能力大大加強(qiáng),但是其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工難度大和成本較高。滾柱絲杠采用滾柱作為滾動(dòng)體,相比滾珠絲杠具有更大的接觸面積,能夠承受更大的負(fù)荷和沖擊,因此具有高剛性和高效率的特點(diǎn)。另外,制造精度和傳動(dòng)精度都很高,能夠保證設(shè)備的精確定位和穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)。61/3142120mm120t90%2m/s,7000rad/s2圖表52:滾珠絲杠(左)與行星滾柱絲杠(右)的結(jié)構(gòu)示意圖資料來源:九正建材網(wǎng),360百科,圖表53:靜壓絲杠的絲杠被替換為楔形墊塊資料來源:MM自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)網(wǎng),圖表54:不同絲杠的特征對(duì)比絲杠分類 細(xì)分品類 圖示 優(yōu)勢(shì) 劣勢(shì)滑動(dòng)絲杠梯形絲杠等結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,制造成本較低,具備自鎖能力容易磨損,使用壽命相對(duì)較效果傳動(dòng)效率高,線性運(yùn)動(dòng)精度高于滑動(dòng)絲滾珠絲杠杠,傳動(dòng)可逆,可實(shí)現(xiàn)高速進(jìn)給和微進(jìn)制造難度較大,承載能力較低給,售價(jià)較滾柱絲杠低滾動(dòng)絲杠在定位精度、速度、滾柱絲杠剛度方面優(yōu)于滾珠絲結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造難度高,制造成本高,售價(jià)高杠靜壓絲杠摩擦阻力很小,磨損小,效率高;運(yùn)行時(shí)沒有噪音和振動(dòng);傳動(dòng)精度高。對(duì)油膜的要求高;油膜厚度受溫度和壓力的影響較大,對(duì)工作環(huán)境的要求較高;需要專門的液壓系統(tǒng)來提供壓力油,增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本資料來源:山東博特精工股份,穆格中國(guó),MM自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)網(wǎng),主要用于大臂、和下肢。特斯拉對(duì)于線性執(zhí)行器的要求主要是大導(dǎo)程、承載力足夠大、且體積小、反應(yīng)速度快。55

資料來源:科爾摩根官網(wǎng),圖表56:步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖資料來源:鳴志電器官網(wǎng),圖表57:反向式行星滾柱絲杠結(jié)構(gòu)示意圖資料來源:劉更《行星滾柱絲杠副的新發(fā)展及關(guān)鍵技術(shù)》,(備注:A是絲杠,B是螺母,C是滾柱,D是滾柱兩端的直齒,F(xiàn)是滾柱保持架、使?jié)L柱沿圓周均勻分布,G是彈簧擋圈)。使用數(shù)量:24個(gè)。而行星滾柱絲杠主要用于機(jī)器人的大臂、大腿和小腿等部位,每側(cè)大臂1個(gè)、22101410100/10000元/50/星滾柱絲杠降低至約1000元/副。58:特斯拉Optimus()資料來源:特斯拉AIDAY,產(chǎn)業(yè)調(diào)研,繪制Optimus14個(gè)1410001.4100間將達(dá)140億元,機(jī)器人有望成為絲杠最大的應(yīng)用市場(chǎng)。圖表59:人形機(jī)器人絲杠市場(chǎng)空間敏感性分析人形機(jī)器人銷量(萬(wàn)臺(tái))50100200單臺(tái)機(jī)器人用量(個(gè))141414機(jī)器人絲杠單價(jià)(元/個(gè))100010001000機(jī)器人絲杠市場(chǎng)空間(億元)70140280資料來源:樂晴智庫(kù),1688批發(fā)網(wǎng),測(cè)算注:測(cè)算含主觀假設(shè),結(jié)論與實(shí)際可能存在誤差絲杠部件加工難度高,對(duì)設(shè)備要求高。絲杠制造難度大,這也是制約其國(guó)產(chǎn)化的重要因素之一。絲杠有淬硬絲杠和不淬硬絲杠兩種,前者的耐磨性較好,能較長(zhǎng)時(shí)間保持加工:要求越高,時(shí)效處理的次數(shù)也越多。圖表60:行星滾柱絲杠誤差來源資料來源:柯浩《行星滾柱絲杠傳動(dòng)精度與設(shè)計(jì)》,絲杠加工工藝類型:達(dá)到P7(P3μ,表面粗糙度值a0.μ到P1圖表61:絲桿-軋工加工圖 圖表62:絲杠-風(fēng)銑藝加意圖資料來源:新浪財(cái)經(jīng), 資料來源:158機(jī)床網(wǎng),圖表63:絲杠-床車加工圖 圖表64:絲杠-輪磨加工圖 資料來源:周氏數(shù)控官網(wǎng), 資料來源:東莞市福慶機(jī)械有限公司,圖表65:工藝對(duì)比-旋風(fēng)銑VS硬車VS砂輪磨可加工部件 精度 生產(chǎn)效率 設(shè)備價(jià)格旋風(fēng)銑硬車

(輪結(jié)構(gòu)難以加工)(穩(wěn)定性較難保持)

偏低。精度可以達(dá)到P3級(jí)別。刀具變形:刀具旋轉(zhuǎn)速度快,刀具易磨損。較多,熱量多容易導(dǎo)致絲杠變形。的穩(wěn)定性,導(dǎo)致表面粗糙度難控制。P2-P3級(jí)別。刀具變形:如果刀具剛度不足或切削用量過可能因?yàn)榈毒叩哪p和加工狀態(tài)

生產(chǎn)。3倍多,工效率較高。

主要設(shè)備是旋風(fēng)銑床,相比較與砂輪磨、硬車而預(yù)計(jì)在50萬(wàn)左右。主要設(shè)備是車床,價(jià)格比旋風(fēng)銑床要高,但是低于砂輪磨床。50萬(wàn)左右。砂輪磨母的波動(dòng),導(dǎo)致加工表面的粗糙度不易控制。精度高,可以達(dá)到P1級(jí)別。精度。切削熱:由于磨粒的切削速度較低,切削厚度影響也較小。表面粗糙度:由于磨輪的顆粒小,分布均勻,所以磨削能夠?qū)崿F(xiàn)更高的表面精度和亮度。主要設(shè)備是外螺用定制化絲桿磨床先紋磨床、內(nèi)螺紋粗磨、再半精磨、再精磨床。高精度設(shè)磨,生產(chǎn)速度不高。對(duì)備目前主要為進(jìn)一副行星滾柱絲杠,一般2個(gè)小時(shí)完成,一天格在100-200萬(wàn)大概10副左右。資料來源:劉順華《旋風(fēng)銑削在螺旋件中的應(yīng)用研究》、張廣明《精密滾珠絲杠制造技術(shù)的變革創(chuàng)新》、高巖《大直徑內(nèi)螺紋的旋風(fēng)銑加工》、張廣明66

。資料來源:小龍絲杠加工公司官網(wǎng),15((半精磨外圓、螺紋)等。圖表67:滾珠絲杠-螺桿部分工序圖資料來源:潘小英《鴻鑫公司滾珠絲杠項(xiàng)目的商業(yè)計(jì)劃書》,圖表68:滾珠絲杠-螺母部分工序圖資料來源:潘小英《鴻鑫公司滾珠絲杠項(xiàng)目的商業(yè)計(jì)劃書》,行星滾柱絲杠的制造:核心難點(diǎn)在于螺母內(nèi)螺紋加工,對(duì)應(yīng)的核心設(shè)備為螺紋磨床。反向式行星滾柱絲杠的螺母很長(zhǎng)、還是內(nèi)螺紋,加工時(shí)還需要有一個(gè)螺旋升角,砂輪伸進(jìn)。圖表69:行星滾柱絲杠-絲杠加工工藝流程資料來源:鄭偉《精密行星滾柱絲杠副工藝制造與傳動(dòng)性能研究》,圖表70:行星滾柱絲杠-螺母加工工藝流程資料來源:鄭偉《精密行星滾柱絲杠副工藝制造與傳動(dòng)性能研究》,圖表71:行星滾柱絲杠-滾柱加工工藝流程資料來源:鄭偉《精密行星滾柱絲杠副工藝制造與傳動(dòng)性能研究》,圖表72:行星滾柱絲杠-內(nèi)齒圈加工工藝流程資料來源:鄭偉《精密行星滾柱絲杠副工藝制造與傳動(dòng)性能研究》,進(jìn)口絲杠價(jià)格高、海外加工設(shè)備價(jià)格高&交付周期長(zhǎng),因此設(shè)備國(guó)產(chǎn)化是必然趨勢(shì)。1+萬(wàn)元/100-200/2國(guó)內(nèi)多廠家發(fā)力螺紋磨床,國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程有望加速。從螺紋磨床競(jìng)爭(zhēng)格局上看,歐美、日本的廠家全球領(lǐng)先。國(guó)外螺紋磨床主要廠商包括:日本三井、德國(guó)克林貝格、瑞士斯圖特、英國(guó)麥屈克斯和霍羅德、美國(guó)德拉克等;國(guó)內(nèi)具備絲杠加工能力的廠商包括:浙海德曼、秦川機(jī)床、日發(fā)精機(jī)、華辰裝備等。相比國(guó)外廠商,在高端螺紋磨床產(chǎn)品上仍存在較大差距,在絲杠前道生產(chǎn)設(shè)備中,國(guó)內(nèi)技術(shù)已趨于成熟,后道核心設(shè)備即數(shù)控螺紋磨床國(guó)產(chǎn)化率低,生產(chǎn)高端絲杠所用的高精度螺紋磨床基本完全依賴進(jìn)口。國(guó)內(nèi)磨床與國(guó)外磨床的差距主要體現(xiàn)在組裝精度、數(shù)控系統(tǒng)以及加工經(jīng)驗(yàn)等方面。目前國(guó)內(nèi)磨床技術(shù)持續(xù)突破,多家廠商與下游客戶進(jìn)行密切技術(shù)交流,在螺紋磨床技術(shù)上持續(xù)研發(fā)。表73:國(guó)內(nèi)螺紋磨床主要參會(huì)廠家公 名稱 國(guó)別 業(yè)務(wù)情況

Doimak(多伊馬克Seiki(三井)MATRIX(麥屈克 DRAKE(德拉克)Holroyd

日本英國(guó)美國(guó)

Doimak成立于1974年,在歐洲是螺紋磨削領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者,擁有內(nèi)螺紋磨床和螺紋磨床。用于生產(chǎn)滾珠 杠的螺紋磨床、加工中心、鏜床,包括用于內(nèi)螺紋加工磨床成立于1934年的全球螺紋磨床龍 ,專門生產(chǎn)各種類型的螺紋磨床,包內(nèi)螺紋磨床。全球螺紋磨床龍 ,公 生產(chǎn)各種精密磨床,其產(chǎn)品線包括專用于螺紋工的磨床(霍羅德

英國(guó) 專門生產(chǎn)用于螺紋加工的磨床,包括內(nèi)螺紋磨床瑞士 知名磨床制造商,其產(chǎn)品中包括可用于內(nèi)螺紋磨削的高精度圓磨機(jī)。瑞士 知名磨床制造商,其產(chǎn)品中包括可用于內(nèi)螺紋磨削的高精度圓磨機(jī)。)(StuderKlingelnberg(克林貝格

德國(guó) 難供高質(zhì)量螺紋磨床國(guó)內(nèi)廠商 浙海德曼 中國(guó) 車床龍 ,可用于國(guó)內(nèi)廠商 浙海德曼 中國(guó) 車床龍 ,可用于杠加工。華辰裝備 中國(guó) 軋輥磨床龍,與貝 配那導(dǎo)軌磨床。子公漢江機(jī)床專注于螺紋磨床,漢江機(jī)床的螺紋磨床市場(chǎng)占有率超過秦川機(jī)床 中日發(fā)精機(jī) 中廣州敏嘉 中豪曼 中

70%。公數(shù)控螺紋磨床用于新能源汽車、人形機(jī)器人上的桿與螺母的試磨情況良好,高效且精度符合客戶要求,獲得了客戶的認(rèn)可。2001年成立,公多年來深耕滾動(dòng)功能部件行業(yè)、機(jī)器人及RV減器行業(yè),產(chǎn)品涵蓋了車床、銑床、鉆床、磨床多個(gè)領(lǐng)域。公主要產(chǎn)品有:數(shù)控車床,車銑復(fù)合加工中心,磨床,內(nèi)螺紋磨削中心,螺紋磨床,圓磨床等。2007混合中心系列、車銑復(fù)合中心系列、內(nèi)圓磨削系列、工具磨削系列。資料來源:wind,各公官網(wǎng),花,歐洲機(jī)床網(wǎng),158機(jī)床網(wǎng)等,國(guó)盛證券研究瞄10(6-8根442530015010080表74:人形機(jī)器人帶來高精度磨床設(shè)備市場(chǎng)空間人形機(jī)器人 數(shù)(萬(wàn) ) 50100200杠品類 行星滾柱 杠行星滾柱杠行星滾柱 杠單機(jī)器人瞄需 杠數(shù)(副) 101010杠總需求量(萬(wàn)副) 500100020004 磨床每能 杠生產(chǎn)數(shù)量(副/能) 252525一年有效工作能數(shù)(能) 3003003004 磨床全年 杠生產(chǎn)數(shù)量(副) 750075007500磨床需求量( ) 2667533310667單磨床價(jià)值量(萬(wàn)元) 150150150新增磨床市場(chǎng)空間(億元) 4080160資料來:產(chǎn)調(diào)研國(guó)盛券究瞄測(cè) 注測(cè)主觀設(shè)結(jié)論與際可存在差紐資建議:重視可能率先 破的主流 和 杠設(shè)備企業(yè)重視有可能率先破的主流杠和杠設(shè)備企業(yè)。在線性執(zhí)行器大導(dǎo)程、大負(fù)載、小積、高度的要求下,行星滾柱杠是破局關(guān)鍵。而進(jìn)口的行星滾柱杠加工設(shè)備價(jià)格表75:杠和杠設(shè)備企業(yè)主要核心標(biāo)的杠企業(yè) 簡(jiǎn)介杠企業(yè) 簡(jiǎn)介北 科新劍傳動(dòng)(未上市)貝

公 業(yè)汽底零件業(yè),公 轉(zhuǎn)器齒 、震活桿行內(nèi)處領(lǐng)地。在人機(jī)人務(wù)面公 2023年底始局,公 戰(zhàn)上此度重,公 汽車盤部行業(yè)20多年瞄累生工與 產(chǎn)的產(chǎn)藝較高的 性研發(fā) 在應(yīng)精車加磨工原調(diào)面處、 直環(huán)形成了那業(yè)高、 性強(qiáng)工流和產(chǎn)案。公 于1999年專從事發(fā)產(chǎn)軋型桿齒椅平動(dòng)行滾柱 杠-直線電動(dòng)節(jié)旋型電動(dòng)節(jié)相系產(chǎn)品產(chǎn)主應(yīng)于形機(jī)人半導(dǎo) 嚙訊能車人程械行公 有造地3萬(wàn)平方擁進(jìn)口、國(guó)產(chǎn)發(fā)制、測(cè)端設(shè)備300多 、10多 智能組線員工300余人公 研發(fā)技術(shù)力厚客湃展 利行滾柱 業(yè)有望先深受于形機(jī)人場(chǎng)。公 加能力 要產(chǎn)為輪壓精軸輪中殼公 事為錫機(jī)床出的床家在機(jī)工域有厚積累2022年公 立資子公無宇華精布局精珠/滾柱 副高度動(dòng)導(dǎo)副瞄高床機(jī)人市場(chǎng)進(jìn)行力湃公 作國(guó)內(nèi)加領(lǐng)頂尖 肢一切入 領(lǐng)有延續(xù)技優(yōu),擠身 杠域一隊(duì)。公 國(guó)軸領(lǐng)企前術(shù)球公 深精制技二多國(guó)少數(shù)涵蓋密管成加處磨加裝的承零部全業(yè)企業(yè)公 前布汽珠 組其術(shù)形機(jī)人 杠備定嚙們?yōu)楣鲊?guó)軸領(lǐng)企,具精傳部加的優(yōu)基,望入形機(jī)人應(yīng),邁入超級(jí)成長(zhǎng)賽道。杠設(shè)備企業(yè) 簡(jiǎn)介杠設(shè)備企業(yè) 簡(jiǎn)介

POMINI(桿與螺母的試磨情況良好,高效且精度符合客戶要求,已有少量訂單。資料來源:各公公告,各公官網(wǎng),國(guó)盛證券研究瞄傳感器是人形機(jī)器人與AI結(jié)合的關(guān)鍵之一傳感器是指將收集到的信息轉(zhuǎn)換成機(jī)器人能處理的電信號(hào)或其他信號(hào)的元件/裝置。人類會(huì)將視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等獲得信息傳遞給大腦,大腦進(jìn)行處理以后人類會(huì)做出相對(duì)應(yīng)的反應(yīng),人形機(jī)器人作為具身智能的終端形態(tài),重點(diǎn)在于仿生,機(jī)器人了解周圍力/力傳感器有壓力、稱重、扭矩等類型,通過荷電效應(yīng)和磁場(chǎng)效應(yīng)將力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。力是引起物質(zhì)運(yùn)動(dòng)變化的直接原因,力傳感器是將力的量值轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的器件,可以檢測(cè)張力、拉力、壓力、重量、扭矩、應(yīng)變等力學(xué)量,廣泛應(yīng)用于制造業(yè)自動(dòng)化、航天航/圖表76:力傳感器按測(cè)量的力的類型分類資料來源:Dytran官網(wǎng),HBM官網(wǎng),Bufson官網(wǎng),F(xiàn)orsentek官網(wǎng),F(xiàn)Fx、、Fz;3)FxFyFzMxMy、Mz圖表77:力傳感器按測(cè)量的力的類型分類資料來源:坤維科技,不同緯度的力傳感器適用于不同的場(chǎng)景,機(jī)器人多用六維力(力矩、六軸力)傳感器。如果力的作用點(diǎn)離傳感器的標(biāo)定參考點(diǎn)很近且方向不變,對(duì)測(cè)量精度也要求不高的話,圖表78:三/六力傳器適情況 圖表79:六力傳感在機(jī)臂的使用項(xiàng)目 三維力傳感器 六維傳感器力的作用點(diǎn)的 離傳感器標(biāo)定參考 離傳感器標(biāo)定力的作用點(diǎn)的 離傳感器標(biāo)定參考 離傳感器標(biāo)定距離 點(diǎn)的距離很近 考點(diǎn)的距離較力的方向是否變化

不變化 隨機(jī)變化測(cè)量精度 要求不高 要求比較高 測(cè)量精度 要求不高 要求比較高資料來源:坤維科技, 資料來源:坤維科技,1/4100320產(chǎn)數(shù)達(dá)500萬(wàn) ,維力感市空達(dá)1200億。人形機(jī)器人量產(chǎn) 數(shù)/萬(wàn)元 10人形機(jī)器人量產(chǎn) 數(shù)/萬(wàn)元 1050100200300400500六維力傳感器單價(jià)/萬(wàn)元 110.80.7單 人形瞄需六維力傳感 4444444六維力傳感市場(chǎng)空間/億元 402003206008409601200器的數(shù)量/個(gè)資料來源:國(guó)盛證券研究瞄測(cè)(電阻式/壓電式片對(duì)應(yīng)的材料不:當(dāng)力矩傳感器受力時(shí),硅應(yīng)變片或金屬箔形變被測(cè)量轉(zhuǎn)換成電信號(hào),再嚙過法計(jì)成ootou以上。Robotous找到。傳感器受到力作用時(shí),光學(xué)傳感器測(cè)量光強(qiáng)度變化,將光柵欄變化的信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信該傳器造藝和平信受噪聲響有高定性,但 能受載,際使較。電容//電壓變化從而產(chǎn)生電信號(hào);電容式力矩傳感器則是采用非接觸式傳感結(jié)構(gòu),應(yīng)變片是非接觸式電,傳器受生電容而計(jì) 力的具 量值。類傳器制藝最簡(jiǎn)成本低但于據(jù)有較的線,處數(shù)據(jù)的 要較。表81:各類型力矩傳感器點(diǎn)力矩傳感器類型 應(yīng)變計(jì)材料 工作原理本質(zhì) 制作工藝難度 市場(chǎng)份額應(yīng)變力式(最常用) 硅應(yīng)變片/金屬

將硅應(yīng)變片/金屬箔的形變信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),再轉(zhuǎn)化為力的量值

最高 80%+光學(xué)式 光學(xué)傳感

將光柵欄變化的信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),再轉(zhuǎn)化為力的量值

中等 市場(chǎng)份額最低中等中等據(jù)的法要求較高嚙過壓電材料的形變產(chǎn)生靜電壓電材料/非接觸 電荷/電壓變化從而產(chǎn)生電式電極 號(hào),或者產(chǎn)生電容差為電信號(hào),再轉(zhuǎn)化為力的量值壓電/電容式資料來源:Robotous,門州創(chuàng)工品,國(guó)盛證券研究瞄圖表82:各類六維力傳感器的特性資料來源:上海耐創(chuàng)測(cè)試技術(shù)有限公司,VishayHBM和日本NMB1)/圖表83:六維力傳感器結(jié)構(gòu)資料來源:俊德科技官網(wǎng),帕西尼研發(fā)技術(shù)優(yōu)秀,其核心產(chǎn)品維觸覺傳感器PX-6AX引領(lǐng)觸覺傳感器潮流。帕西尼成立于2021年,公司創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)最早來源于早稻田大學(xué),其發(fā)布的多維觸覺傳感器PX-6AXPX-6AX器精度可以做到1%圖表84:多維觸覺傳感器PX-6AX資料來源:帕西尼官網(wǎng),PX-6AX其柔性陣列上亞毫米級(jí)別的微小形變場(chǎng)能被瞬間捕捉,同時(shí)還能為機(jī)器人提供滑動(dòng)、摩擦、紋理、溫度等額外信息,讓機(jī)器人擁有媲美人類的靈動(dòng)豐富觸覺。作為人15/3)4)具300圖表85:多維觸覺傳感器PX-6AX各項(xiàng)性能優(yōu)異資料來源:帕西尼官網(wǎng),多維觸覺傳感器PX-6AX采用陣列式方案,在傳統(tǒng)三維/六維的基礎(chǔ)上還能提供額外的溫度、紋理等信息。能捕捉接觸面上亞毫米級(jí)別的微小變形,賦予機(jī)器人豐富的觸覺感知能力。在傳統(tǒng)三維/六維力檢測(cè)的基礎(chǔ)上,安裝在PX-6AX上的柔性傳感陣列能額外為300圖表86:多維觸覺傳感器PX-6AX工作路徑顯示資料來源:帕西尼官網(wǎng),性材料制成的傳感器,具有良好的柔韌性、延展性、可以一定程度的自由彎曲,按功能可分為柔性壓力、氣體、溫度等,按感應(yīng)元件的不同可以分為柔性電阻式、電容式等類型。其中,電子皮膚是柔性電子應(yīng)用中最不可忽視的種類,電子皮膚像人體皮膚一樣柔軟,用于機(jī)器人中可幫助機(jī)器人獲取環(huán)境中和本體中的物理化學(xué)信號(hào),提升本體與環(huán)境的交互能力。圖表87:柔性傳感器分類資料來源:力準(zhǔn)傳感官網(wǎng),中國(guó)電子元件行業(yè)協(xié)會(huì),邁科技metalab,圖表88:電子皮膚具備多功能資料來源:傳感器技術(shù),2025年市場(chǎng)規(guī)??蛇_(dá)3049.4近14.22023105320253049.4interlink圖表89:全球柔性電子市場(chǎng)規(guī)模(十億美元)350

全球柔性電子市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)(十億美元)

304.94175.93105.3304.94175.93105.358.6229.331.4210.75300 600250 500200 400500

2019 2020 2021 2022 2023E 2024E

3002001000資料來源:華經(jīng)情報(bào)產(chǎn)業(yè)研究院,SDM酰亞胺(PI)等高分子聚合物材料,上下電級(jí)和導(dǎo)線通常采用納米銀等優(yōu)質(zhì)金屬材料在柔性底板上均勻進(jìn)行噴涂,中間薄膜層則有普通紙面膜或其他聚合物膜。此外,柔性傳感器中常用的材料還有碳材料、有機(jī)材料等,用于柔性電子皮膚的各類材料需達(dá)到較高的環(huán)境穩(wěn)定性和可延展性,否則會(huì)影響到傳感器的穩(wěn)定性。圖表90:陣式柔性膜壓傳器 圖表91:柔電子皮結(jié)構(gòu)資料來源:能斯達(dá)電子官網(wǎng), 資料來源:曹建國(guó),周建輝,繆存孝,尹海斌,李維奇,夏飛《電子皮膚觸覺傳感器研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)》,感元件感受外部環(huán)境的變化,通過外部信號(hào)導(dǎo)致柔性傳感器內(nèi)部的壓電材料/電容/(圖表92:電皮膚基平面構(gòu) 圖表93:電皮膚應(yīng)原理資料來源:傳感器技術(shù), 資料來源:傳感器技術(shù),EMI目標(biāo);3)靈敏度:大多數(shù)機(jī)械

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