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1、2023 年深度行業分析研究報告 目目 錄錄 1 AI 賦能機器人,具身智能發展正當時賦能機器人,具身智能發展正當時.1 1.1 機器人是 AI 落地的最佳載體.1 1.2 AI 大模型助力具身智能發展.3 2 特斯拉人形機器人特斯拉人形機器人 Optimus的的 AI賦能分析賦能分析.6 2.1 軟硬件不斷迭代升級,核心為優化成本和效率.6 2.2 AI 多次模擬,優化設計方案.7 2.3 FSD+Dojo 加持,提高機器人執行力.9 3 特斯拉人形機器人特斯拉人形機器人 Optimus的驅動方案分析的驅動方案分析.11 3.1 身體:14個旋轉線性執行器+14 個線性執行器.11 3.2
2、靈巧手:12 個空心杯關節.14 4 人形機器人蓄勢待發,為國內相關產業鏈帶來機遇人形機器人蓄勢待發,為國內相關產業鏈帶來機遇.16 4.1 減速器:具有較高技術壁壘,機器人零部件核心賽道.16 4.2 無框力矩電機:可用于協作機器人關節,國內產品逐步系列化.18 4.3 空心杯電機:下游應用廣泛,設計和規模量產為壁壘.19 4.4 絲杠:技術壁壘高,國產替代空間大.21 4.5 傳感器:視覺和力控必不可少,精度和可靠性為關鍵.25 5 相關標的相關標的.29 5XiZfYiV9U9XNAeXqNbRdN8OsQnNtRtQeRqQoRlOmMoR6MoPqQvPmMvMMYoPqP圖圖 目目
3、 錄錄 圖 1:人工智能和機器人的聯系.1 圖 2:AI 機器人/人形機器人可以分成五大部分.2 圖 3:AI 機器人在完成任務時需要經歷三層處理.2 圖 4:人形機器人和大模型進展情況.4 圖 5:RT-1 可以讓一個機器人同時干多份工作.5 圖 6:RT-1 可以完成一系列復雜組合任務.5 圖 7:PaLM-E 可以手寫菜單直接算出 2 份披薩的價格.5 圖 8:PaLM-E 參數量達 5620億(GPT-3 的參數量為 1750億).5 圖 9:SAM 支持多種交互方式分離識別物體.6 圖 10:SAM 為一張圖標記超過 500個遮罩.6 圖 11:特斯拉人形機器人 Optimus 最新
4、樣機.7 圖 12:Optimus 攝像頭方案為 7 個攝像頭配置.7 圖 13:特斯拉車輛碰撞模型有超過 3500 萬個自由度.7 圖 14:特斯拉工程師將車輛碰撞模型應用于機器人設計中.7 圖 15:人體在低功耗的同時具有高度靈活性.8 圖 16:通過 AI 仿真模型找到每個關節的最佳設計.8 圖 17:AI 分析執行器云端數據進行共性研究,減少定制設計.8 圖 18:6種執行器包括 3種旋轉執行器和 3種線性執行器.8 圖 19:FSD 能使車輛在各種交通環境下感知、決策和控制.9 圖 20:機器人可以借助 FSD 算法將周圍環境具像化.9 圖 21:占據網絡通過對 3D 空間內障礙物持
5、續監測來計算障礙物位置、大小、運動情況.9 圖 22:FSD Beta 目前已擁有近 2億英里自動駕駛數據.10 圖 23:2021年超級計算機算力榜 Dojo位列第 6 名.10 圖 24:特斯拉推特賬號宣布將在 2023 年 7月開始生產 Dojo.10 圖 25:Dojo 計算架構為 AI 路徑規劃提供算力支持.11 圖 26:Dojo 可以訓練 AI 解決新問題的能力.11 圖 27:特斯拉人形機器人 Optimus 使用的 6 種執行器.11 圖 28:特斯拉人形機器人 Optimus 身體 28個執行器.12 圖 29:旋轉執行器方案圖示.13 圖 30:線性執行器方案圖示.13
6、圖 31:機器人 Optimus 手的結構示意圖.15 圖 32:機器人 Optimus 手的結構示意圖.15 圖 33:2021年我國機器人用諧波減速器市場占比情況.18 圖 34:2021年我國機器人用 RV 減速器市場占比情況.18 圖 35:無框力矩電機示意圖.19 圖 36:無框力矩電機常用于協作機器人的關節.19 圖 37:空心杯電機結構示意圖.19 圖 38:空心杯電機結構示意圖.19 圖 39:梯形螺紋絲杠、滾珠絲杠、行星滾柱絲杠結構示意圖.21 圖 40:全球和我國行星滾柱絲杠市場規模情況.23 圖 41:2021年我國行星滾柱絲杠市場競爭格局.23 圖 42:2016-20
7、21年全球滾珠絲杠市場規模 CAGR=10.2%.24 圖 43:2016-2021年我國滾珠絲杠市場規模 CAGR=6.2%.24 圖 44:3D 視覺三種原理示意圖.26 圖 45:2025年中國 3D 機器視覺市場空間將超過 57 億元.26 圖 46:毫米波雷達 CMOS 工藝大幅提高了芯片邏輯密度.27 圖 47:我國毫米波雷達行業被國外企業占據絕對的主導地位(2022年).27 圖 48:一個力可以被拆分成多個力和力矩之和.28 圖 49:六維力傳感器常被用于協作機器人末端.28 圖 50:加速度計結構示意圖.29 圖 51:陀螺儀結構示意圖.29 表表 目目 錄錄 表 1:各廠商
8、人形機器人匯總.2 表 2:特斯拉人形機器人 Optimus 身體 28 個執行器.12 表 3:特斯拉人形機器人 Optimus 身體核心零部件市場空間測算.14 表 4:特斯拉人形機器人 Optimus 手部核心零部件市場空間測算.16 表 5:三種精密行星減速器對比.17 表 6:諧波減速器和 RV 減速器在工業機器人領域的應用對比.17 表 7:精密減速器公司對比.18 表 8:生產無框力矩電機公司情況.19 表 9:空心杯電機特點.20 表 10:無刷空心杯電機和有刷空心杯電機的優缺點.20 表 11:生產空心杯電機公司情況.21 表 12:滾柱絲杠與滾珠絲杠的性能比較.22 表 1
9、3:軋制滾珠絲杠與磨制滾珠絲杠的比較.22 表 14:國內生產絲杠公司情況.24 表 15:3D 視覺三種原理的優缺點.25 表 16:慣性傳感器三種分級比較.28 1 AI賦能機器人,具身智能發展正當時賦能機器人,具身智能發展正當時 1.1 機器人是機器人是 AI落地的最佳載體落地的最佳載體 具身智能(具身智能(Embodied Intelligence)是)是 AI進入物理世界進行交互的載體。進入物理世界進行交互的載體。根據智能程度,可以將機器人分為兩類:非智能機器人和智能機器人;同時根據有無載體,也可以將人工智能分為兩類:虛擬 AI和實體 AI。機器人與人工智能的交集,即:作為機器人與人
10、工智能的交集,即:作為 AI實物載體的智實物載體的智能機器人。能機器人。一般的工業機器人只能被編程為執行重復的一系列運動,所有的運動軌跡、位置、動作、力度都需要提前設定,更突出其“機器”屬性,智能機器人則可以與外界交互,根據自身對外界的感知,決定完成任務的方式,并且可以在失敗中不斷學習進步,相較于非智能機器人的“機器”屬性,智能機器人更像是“人”。圖圖 1:人工智能和機器人的聯系人工智能和機器人的聯系 數據來源:發那科官網、Open AI官網、特斯拉 AI Day、西南證券整理 AI 機器人可以分成五大部分。機器人可以分成五大部分。1)感知系統,相當于機器人的“五官”,)感知系統,相當于機器人
11、的“五官”,包括聲音、光、溫度、壓力、定位、接觸等傳感器,用以將外部環境信號轉換為機器人可以理解的信息或者數據;2)驅動系統,相當于機器人的“肌肉”,)驅動系統,相當于機器人的“肌肉”,電機驅動包括電機、減速器、編碼器等;3)末端執行系統,相當于機器人的“手”,末端執行系統,相當于機器人的“手”,用以和外界環境進行交互;4)能源供應,)能源供應,電源或者電池;5)運算系統及軟件,相當于機器人的“大腦”。)運算系統及軟件,相當于機器人的“大腦”。AI 機器人在完成任務時需要經歷三個層次。機器人在完成任務時需要經歷三個層次。給到機器人一個任務時,機器人一般要經歷三層信息處理:1)第一層是感知,理解
12、需求和環境第一層是感知,理解需求和環境。機器人通過傳感器感知周圍環境,并且識別到任務體在環境內所處的位置。2)第二層是規劃,拆解成任務和路徑規劃第二層是規劃,拆解成任務和路徑規劃,機器人理解任務之后,它需要將任務拆解成多個步驟,按順序執行步驟達到完成任務的目標。3)第三層是執行,驅動硬件執行任務第三層是執行,驅動硬件執行任務,把運動規劃轉變成為機械指令,確定能量、動量、速度等參數,開始執行任務。非智能機器人無法對外界進行自主感知,需要人類計算出運動路徑并設定運動參數,而智能機器人可以自主感知外界,并拆解任務、設計路徑,最終完成任務。圖圖 2:AI 機器人機器人/人形機器人可以分成五大部分人形機
13、器人可以分成五大部分 圖圖 3:AI 機器人在完成任務時需要經歷三層處理機器人在完成任務時需要經歷三層處理 數據來源:特斯拉AI DAY,西南證券整理 數據來源:西南證券整理 人形機器人賽道迎來快速發展階段。人形機器人賽道迎來快速發展階段。進入到 21 世紀以來,以本田、波士頓動力為首的各大廠商紛紛布局人形機器人產品,但是受限于硬件和軟件的成熟度,早期的人形機器人發展緩慢。在算法和硬件的不斷進步中,人形機器人賽道也出現了很多“新面孔”,2022 年以來特斯拉、小米等各大廠商陸續推出了自己的人形機器人產品,尤其特斯拉以“量產”為目標,預計將推動整個行業迎來快速發展。表表 1:各廠商人形機器人匯總
14、:各廠商人形機器人匯總 廠商廠商 機器人型號機器人型號 發布時間發布時間 應用場景應用場景 參數參數 價格價格 圖片圖片 特斯拉(美國)Optimus 2022 年 工廠內基礎性工作,未來進入家用 173cm,57kg,身體 28個關節(14直線+14旋轉),手部 11個自由度 量產后預計售價 2 萬美元 小米(中國)Cyber One 2022 年 家庭陪伴、公共服務 177cm,52kg,全身 13個關節,21 個自由度 造價 60-70 萬 優必選(中國)Walker 2021 年 家庭、辦公、智慧工廠、表演 130cm,63kg,全身 41個自由度(腿 6x2,臂 7x2,手 6x2,
15、頸 3)200 萬 1X Technologies(挪威)EVE 2019 年 工廠保安、醫護助理 186cm,83kg,下半身為輪式結構,不能跨越障礙 2019年以 140萬元賣給了豐田研究所,目前價格未知 Engineered Arts(英國)Ameca 2021 年 家庭陪伴 187cm,49kg,全身 51個自由度,面部表情豐富,運動能力差 13.3 萬美元 廠商廠商 機器人型號機器人型號 發布時間發布時間 應用場景應用場景 參數參數 價格價格 圖片圖片 Agility Robotics(美國)Digit 2019 年 物流倉儲 155cm,42.2kg,全身 16個自由度,沒有頭部和
16、手部 25 萬美元 軟銀(日本)Pepper 2014 年 機場、銀行、酒店 100cm,28kg,全身 20個自由度,下半身為輪式結構,不能跨越障礙 已停產 波士頓動力(美國)Atlas 2018 年 救援 150cm,80kg,全身 28個自由度,沒有頭部和手部 190 萬美元 本田(日本)Asimo 2000 年(初代)表演 130cm,48kg,全身 57個自由度 近 300 萬美元 數據來源:西南證券整理 1.2 AI 大模型助力具身智能發展大模型助力具身智能發展 各大科技巨頭紛紛推出各大科技巨頭紛紛推出 AI大模型,有望解決人形機器人的通用性問題。大模型,有望解決人形機器人的通用性
17、問題。1950 年圖靈首次提出具身智能的概念,此后幾十年里,受制于落后的 AI 技術,具身智能并沒有取得很大的進展。近年來隨著硬件和軟件算力的不斷提升,各大公司相繼推出 AI 大模型算法,包括Open AI的 GPT-4、谷歌的 RT-1、PaLM-E 等,有望解決機器人的通用性問題,具身智能迎來快速發展。圖圖 4:人形機器人和大模型進展情況:人形機器人和大模型進展情況 數據來源:西南證券整理 2022 年年 12 月,谷歌發布多任務模型月,谷歌發布多任務模型 Robotics Transformer 1(RT-1),用以大幅推進),用以大幅推進機器人總結、歸納、推理的能力。機器人總結、歸納、
18、推理的能力。RT-1 是一種多任務模型,可以標記機器人輸入和輸出動作以在運行時實現高效推理。訓練模型使用的數據集涵蓋 700多項任務的 13萬個數據帶點,使用 13 臺機器人在 17 個月內收集而成。RT-1 可以顯著改進機器人對新任務、環境和對象的零樣本泛化,機器人執行從未做過的任務的成功率明顯上升,對不同環境甚至有干擾的情況下的成功率也有上升;此外使用別的機器人數據來訓練模型,使得自己機器人的執行任務的準確率得到提升。圖圖 5:RT-1 可以讓一個機器人同時干多份工作可以讓一個機器人同時干多份工作 圖圖 6:RT-1 可以完成一系列復雜組合任務可以完成一系列復雜組合任務 數據來源:新智元,
19、西南證券整理 數據來源:Robotics Transformer for Real-world Control at Scale,西南證券整理 2023 年年 3 月,谷歌和柏林工業大學共同發布可以用于機器人的多模態視覺語言模型月,谷歌和柏林工業大學共同發布可以用于機器人的多模態視覺語言模型PaLM-E,用視覺數據來增強其語言處理能力,可以,用視覺數據來增強其語言處理能力,可以指導機器人完成復雜的任務指導機器人完成復雜的任務。PaLM-E主要基于谷歌現有的 PaLM 大語言模型,并且加入了感知信息的能力,能讓機器人真正“理解”任務,將看到的圖像轉化成可以理解的語言文本,從而做到在面對零樣本新任
20、務時的“舉一反三”。PaLM-E 無需對相關數據進行預處理或注釋。圖圖 7:PaLM-E可以手寫菜單直接算出可以手寫菜單直接算出 2 份披薩的價格份披薩的價格 圖圖 8:PaLM-E參數量達參數量達 5620億(億(GPT-3 的參數量為的參數量為 1750億)億)數據來源:谷歌,西南證券整理 數據來源:谷歌,西南證券整理 2023 年年 4 月,月,Meta 發布了圖像分割模型發布了圖像分割模型 SAM。SAM 可以在不需要額外訓練的情況下對不熟悉的對象和圖像進行零樣本泛化,從而“剪切”任何圖像中的任何對象。在 SAM 發布之前,想把圖像準確分割,需要人類手動分割后再交給機器人學習,這需要大
21、量專家進行高度專業化的工作,費時費力。SAM 使得機器人將所學到的分割圖像進行細致標注,讓機器人理解對象(Object)是什么,因此可以為任何圖像或視頻中的任何對象生成遮罩,即使是在訓練中沒有見過的對象。圖圖 9:SAM 支持多種交互方式分離識別物體支持多種交互方式分離識別物體 圖圖 10:SAM 為一張圖標記超過為一張圖標記超過 500 個遮罩個遮罩 數據來源:SAM官網,西南證券整理 數據來源:Segment Anything,西南證券整理 2 特斯拉人形機器人特斯拉人形機器人 Optimus 的的 AI賦能分析賦能分析 2.1 軟硬件不斷迭代升級,核心為優化成本和效率軟硬件不斷迭代升級,
22、核心為優化成本和效率 特斯拉人形機器人特斯拉人形機器人 Optimus問世,核心為優化成本和效率。問世,核心為優化成本和效率。2021 年 8 月,馬斯克首次發布特斯拉人形機器人(Tesla Bot)計劃,代號“擎天柱”(Optimus)。在 2022 年 9 月底舉辦的特斯拉 AI DAY上,馬斯克公開了人形機器人 Optimus 原型機,人形機器人體重 73kg,靜坐 100W 功耗,快走 500W 功耗,全身自由度 200+,手部自由度 27,搭載與特斯拉車輛相同的完全自動駕駛(FSD)大腦,2.3KWh 電池組(集成充電管理、傳感器、冷卻系統)可以滿足一天的工作需要。特斯拉人形機器人的
23、核心為在滿足功能的前提下降低成本和能耗,即盡可能減少零部件數量和每個元件的功耗,例如減少四肢的感應和線路。馬斯克稱特斯拉機器人有望在 3-5 年時間內交付,產量可以達到數百萬臺,價格可能不到 2 萬美元。人形機器人人形機器人 Optimus軟軟硬件不斷迭代升級。硬件不斷迭代升級。2023 年 5 月特斯拉股東大會發布人形機器人 Optimus 最近進展,包括機器人走路、利用視覺感知周圍的環境、手臂精確控制力道不打碎雞蛋、手掌抓取線束等柔性物體、人類演示訓練 AI、機器人修理機器人等場景,表明人形機器人 Optimus 的硬件和軟件性能得到進一步提升。特斯拉人形機器人 Optimus 類似“汽車
24、立起來裝上腳”,因此可以復用大量汽車相關技術進行迭代升級:1)感知系統感知系統:可采用和汽車類似的計算機視覺技術。根據最新的特斯拉股東大會,Optimus 攝像頭方案為 7 個攝像頭配置(前方 3 個,兩側各 1 個,下方各 1 個),通過不同方向上的攝像頭觀察到的點來確定位置,投射到向量空間,讓機器人感知、識別并且理解周圍環境。2)驅動系統:驅動系統:14 個旋轉線性執行器+14 個線性執行器;3)末端執行系統末端執行系統:“靈巧手”共 12 個空心杯關節;4)能源供應能源供應:2.3KWh 電池組(集成充電管理、傳感器、冷卻系統);5)運算系統及軟件運算系統及軟件:搭載與特斯拉車輛相同的完
25、全自動駕駛(FSD)大腦,將 FSD 使用到的神經網絡和模擬仿真訓練技術遷移到機器人,唯一需要改變是訓練數據集,通過處理視覺數據,做出決策,包括路徑規劃、路徑記憶、環境互動、導航充電等。圖圖 11:特斯拉人形機器人:特斯拉人形機器人 Optimus 最新樣機最新樣機 圖圖 12:Optimus 攝像頭方案為攝像頭方案為 7個攝像頭配置個攝像頭配置 數據來源:特斯拉AI DAY,西南證券整理 數據來源:特斯拉股東大會,西南證券整理 2.2 AI 多次模擬,優化設計方案多次模擬,優化設計方案 車輛碰撞模型技術橫向遷移,保護機器人的“大腦”。車輛碰撞模型技術橫向遷移,保護機器人的“大腦”。2022
26、年 9 月,在特斯拉 AI Day上,技術人員展示了如何借助現有的 AI 碰撞模型對人形機器人部件排布進行優化。車輛碰撞模型會先記錄一次實體碰撞時各個傳感器的數據,然后將車輛數據和碰撞數據傳入系統中,生成一份數據庫,再由 AI將車輛拆分成超過 3500 個自由度,模擬上萬次不同角度、力度的碰撞,最后將所有碰撞數據匯總,找到車輛現有構型的缺點并加以改進。工程師將此技術用于機器人部件排布設計,將重要部件放置在遠離碰撞受損核心處,并將外殼設計成更能抵抗外力的形狀,保證機器人即使意外摔倒也不會影響到軀干內的核心零部件。圖圖 13:特斯拉車輛碰撞模型有超過:特斯拉車輛碰撞模型有超過 3500 萬個自由度
27、萬個自由度 圖圖 14:特斯拉工程師:特斯拉工程師將車輛碰撞模型應用于機器人設計中將車輛碰撞模型應用于機器人設計中 數據來源:特斯拉AI DAY,西南證券整理 數據來源:特斯拉AI DAY,西南證券整理 AI 仿真模型尋找成本和效率的最佳組合。仿真模型尋找成本和效率的最佳組合。人類有超過 200 個自由度,手部 27 個自由度,同時快走功耗只有 500W,低功耗的同時又具有高度的靈活性。在設計機器人時,需要機器人在完成具體任務的情況下,盡可能降低成本,在運動能力和低成本間找到最佳平衡點。特斯拉為機器人設計了全身 28 個執行器(不含手部),用以完成 Pitch(繞 X軸旋轉)、Yaw(繞Z軸旋
28、轉)和 Roll(繞 Y軸旋轉)等不同動作,再通過 AI仿真模型和實際驗證,在低功耗、低成本和最輕質量的目標下,選取一個關節的最佳設計。圖圖 15:人體在低功耗的同時具有高度靈活性:人體在低功耗的同時具有高度靈活性 圖圖 16:通過:通過 AI 仿真模型找到每個關節的最佳設計仿真模型找到每個關節的最佳設計 數據來源:特斯拉AI DAY,西南證券整理 數據來源:特斯拉AI DAY,西南證券整理 提高零部件通用程度,將提高零部件通用程度,將 28 個關節簡化為個關節簡化為 6 種執行器。種執行器。特斯拉工程師使用多個場景模擬機器人的工作狀態,計算出每種場景下執行器的消耗和質量,并將其抽象為一個點,
29、求解整個質點云的帕累托最優,得到可以滿足多種使用場景的關節設計。經過 AI 的分析優化,將關節選型做到復用,最終實際的執行器減少到 6 種,包含 3 種規格的旋轉執行器和 3 種規格的線性執行器。圖圖 17:AI 分析執行器云端數據進行共性研究,減少定制設計分析執行器云端數據進行共性研究,減少定制設計 圖圖 18:6 種執行器包括種執行器包括 3 種旋轉執行器和種旋轉執行器和 3種線性執行器種線性執行器 數據來源:特斯拉AI DAY,西南證券整理 數據來源:特斯拉AI DAY,西南證券整理 2.3 FSD+Dojo 加持,提高機器人執行力加持,提高機器人執行力 FSD 技術助力機器人感知世界。
30、技術助力機器人感知世界。FSD 算法是指特斯拉的全自動駕駛(Full Self-Driving)系統采用的算法,用以實現車輛自主導航和自動駕駛功能,讓車輛能夠在各種交通環境下進行感知、決策和控制。FSD 算法主要依賴神經網絡和計算機視覺技術,通過處理和分析傳感器獲取的實時數據,提取有關道路、車輛、行人和障礙物的信息,實現環境識別功能。目前特斯拉已經打通 FSD 和機器人的底層模塊,將 FSD 技術復用至機器人,在機器人感知、決策、控制方面起到重要作用。圖圖 19:FSD能使車輛在各種交通環境下感知、決策和控制能使車輛在各種交通環境下感知、決策和控制 圖圖 20:機器人可以借助:機器人可以借助
31、FSD算法將周圍環境具像化算法將周圍環境具像化 數據來源:特斯拉AI DAY,西南證券整理 數據來源:特斯拉AI DAY,西南證券整理 占據網絡讓機器人“擦亮”雙眼。占據網絡讓機器人“擦亮”雙眼。在感知層面,FSD 使用占據網絡(Occupancy Network)對 3D 空間內的障礙物進行持續檢測,來估計障礙物的位置、大小、運動情況。FSD 算法可以幫助機器人感知周圍環境,識別物體、人和障礙物。圖圖 21:占據網絡通過對占據網絡通過對 3D空間內障礙物持續監測來計算障礙物位置、大小、運動情況空間內障礙物持續監測來計算障礙物位置、大小、運動情況 數據來源:特斯拉2023年股東大會、西南證券整
32、理 FSD 海量數據庫可提供海量數據庫可提供 AI學習所需要的數據基礎。學習所需要的數據基礎。AI訓練需要大量數據作為底層支撐,而特斯拉的 FSD Beta 已在北美普及了超過 40 萬臺車輛,龐大的用戶實測數據為 AI的訓練提供了幫助。根據特斯拉股東大戶展示的數據,FSD Beta 數據庫目前擁有將近 2 億英里(3.2億千米)的自動駕駛數據,這將對后續機器人的 AI訓練提供支持。圖圖 22:FSD Beta 目前已擁有近目前已擁有近 2 億英里自動駕駛數據億英里自動駕駛數據 數據來源:特斯拉2023年股東大會、西南證券整理 特斯拉超算特斯拉超算 Dojo有望在有望在 2024 年躋身世界前
33、五。年躋身世界前五。2023 年 6 月,Tesla AI公布了一張算力預期圖:2023 年 7 月 Dojo 會正式投產,隨后算力將進入快速增長期,2024 年 2 月 Dojo算力規模將進入全球前五,2024 年 10 月算力總規模將達到 100 Exa-Flops,相當于 30 萬塊英偉達 A100 顯卡的算力總和。圖圖 23:2021年超級計算機算力榜年超級計算機算力榜 Dojo 位列第位列第 6名名 圖圖 24:特斯拉推特賬號宣布將在:特斯拉推特賬號宣布將在 2023 年年 7 月開始生產月開始生產 Dojo 數據來源:Clean Technica,西南證券整理 數據來源:Twitt
34、er,西南證券整理 Dojo 計算架構為訓練機器人路徑規劃和執行提供算力支持。計算架構為訓練機器人路徑規劃和執行提供算力支持。Dojo 能夠處理海量的視頻數據,不僅能夠加速特斯拉 FSD 系統的迭代,還能為人形機器人 Optimus 提供算力支持。同時 Dojo 可以訓練 AI解決零樣本新問題的能力,如設定“搬起箱子”動作的程序后,面對斜側箱子時,AI 會將動作拆分,使機器人在不轉身的情況下拿起斜側擺放的箱子。據 Dojo項目負責人介紹,Dojo 相比于業內其他芯片,同成本下性能提升 4 倍,同能耗下性能提高1.3 倍,占用空間節省 5 倍。圖圖 25:Dojo 計算架構為計算架構為 AI 路
35、路徑規劃提供算力支持徑規劃提供算力支持 圖圖 26:Dojo 可以訓練可以訓練 AI 解決新問題的能力解決新問題的能力 數據來源:特斯拉AI DAY,西南證券整理 數據來源:特斯拉AI DAY,西南證券整理 3 特斯拉人形機器人特斯拉人形機器人 Optimus 的驅動方案分析的驅動方案分析 3.1 身體:身體:14 個旋轉線性執行器個旋轉線性執行器+14個線性執行器個線性執行器 特斯拉人形機器人特斯拉人形機器人 Optimus采用電機驅動,身體擁有采用電機驅動,身體擁有 28個執行器,并且使用旋轉執行個執行器,并且使用旋轉執行器和線性執行器兩種方案。器和線性執行器兩種方案。1)基于無框力矩電機
36、)基于無框力矩電機+諧波減速器諧波減速器+力矩傳感器力矩傳感器+雙編碼器雙編碼器+交叉交叉滾子軸承滾子軸承+角接觸球軸承的旋轉執行器;角接觸球軸承的旋轉執行器;2)基于無框力矩電機)基于無框力矩電機+編碼器編碼器+行星滾柱絲杠行星滾柱絲杠+力傳力傳感器感器+深溝球軸承深溝球軸承+四點接觸軸承的線性執行器。四點接觸軸承的線性執行器。通過進行共性研究減少使用驅動器的種類,目前 Optimus 使用 6 種執行器,旋轉和線性各 3 種,其中一款線性執行器可以舉起 500 斤的鋼琴。圖圖 27:特斯拉人形機器人:特斯拉人形機器人 Optimus 使用的使用的 6種執行器種執行器 數據來源:特斯拉AI
37、DAY,西南證券整理 身體擁有身體擁有 28個執行器,個執行器,14個旋轉執行器個旋轉執行器+14 個線性執行器。個線性執行器。分布如下:1)左臂左臂+右臂:右臂:7+7,其中肩部 3(2)個旋轉執行器,肘部 1(2)個直線執行器,手腕 1(2)個旋轉執行器+2(2)個直線執行器;2)左腿左腿+右腿:右腿:6+6,其中髖部 2(2)個旋轉執行器+1(2)個線性執行器,膝蓋 1(2)個線性執行器,腳踝 2(2)個線性執行器;3)腰部:腰部:2 個旋轉執行器。表表 2:特斯拉人形機器人:特斯拉人形機器人 Optimus 身體身體 28個執行器個執行器 自由度自由度 旋轉關節旋轉關節 直線關節直線關
38、節 手臂 7(2)肩部 3(2)肘部/1(2)手腕 1(2)2(2)腰 2 2 腿部 6(2)髖部 2(2)1(2)膝蓋 1(2)腳踝 2(2)合計合計 14 14 28 數據來源:特斯拉AI DAY,西南證券整理 圖圖 28:特斯拉人形機器人:特斯拉人形機器人 Optimus 身體身體 28 個執行器個執行器 數據來源:特斯拉AI DAY,西南證券整理 旋轉執行器采用無框力矩電機旋轉執行器采用無框力矩電機+諧波減速器諧波減速器+力矩傳感器力矩傳感器+雙編碼器雙編碼器+交叉滾子軸承交叉滾子軸承+角角接觸球軸承的方案。接觸球軸承的方案。1)無框力矩電機:無框力矩電機:使用特斯拉自主研發的永磁電機
39、(Bespoke Permanent Magnet Machine)。2)減速器:減速器:使用諧波減速器,結構簡單,減速比大,傳動精度和傳動效率較高。3)位置傳感器:位置傳感器:使用兩個,即雙編碼器,包括輸入位置編碼器、輸出位置編碼器。4)力矩傳感器:力矩傳感器:使用一個非接觸式扭矩傳感器。5)軸承:軸承:使用角接觸軸承、交叉滾子軸承。圖圖 29:旋轉執行器方案圖示:旋轉執行器方案圖示 數據來源:特斯拉AI DAY,西南證券整理 線性執行器方案采用無框電機線性執行器方案采用無框電機+行星滾柱絲杠行星滾柱絲杠+力傳感器力傳感器+編碼器編碼器+深溝球軸承深溝球軸承+四點接四點接觸球軸承的方案。觸球
40、軸承的方案。1)電機:電機:使用特斯拉自主研發的永磁電機(Bespoke Permanent Magnet Machine)。2)絲杠:絲杠:使用行星滾柱絲杠(Planetary Rollers),具有較強剛性。3)編碼器:編碼器:使用一個位置傳感器。4)力傳感器:力傳感器:由于絲杠沒有反驅性,配置力傳感器。5)軸承:軸承:使用深溝球軸承、四點接觸球軸承。圖圖 30:線性執行器方案圖示:線性執行器方案圖示 數據來源:特斯拉AI DAY,西南證券整理 人形機器人 Optimus 身體核心零部件市場空間測算:1)諧波減速器:)諧波減速器:單臺機器人諧波減速器數量為 14 個,單價從 2026 年的
41、 1300 元下降到 2030 年 600 元,2030 年樂觀/中性/悲觀情景下市場空間分別為 168/126/67 億元;2)行星滾柱絲杠:)行星滾柱絲杠:單臺機器人行星滾柱絲杠數量為 14 個,單價從 2026 年的 4000 元下降到 2030 年 2000 元,2030 年樂觀/中性/悲觀情景下市場空間分別為 560/420/224 億元;3)伺服電機:)伺服電機:單臺機器人伺服電機數量為 28 個,單價從 2026 年的 500 元下降到 2030 年 300 元,2030 年樂觀/中性/悲觀情景下市場空間分別為 168/126/67 億元。表表 3:特斯拉人形機器人:特斯拉人形機
42、器人 Optimus 身體核心零部件市場空間測算身體核心零部件市場空間測算 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E Optimus 出貨量出貨量 樂觀(萬臺)樂觀(萬臺)10 50 100 150 200 中性(萬臺)中性(萬臺)5 25 50 100 150 悲觀(萬臺)悲觀(萬臺)2 10 20 50 80 諧波減速器諧波減速器 市場空間測算市場空間測算 單價(元)1300 1100 900 700 600 單臺機器人諧波減速器數量(個)14 14 14 14 14 樂觀(億元)樂觀(億元)18 77 126 147 168 中性(億元)中性(億元)9 39 63 98
43、 126 悲觀(億元)悲觀(億元)4 15 25 49 67 行星滾柱絲杠行星滾柱絲杠 市場空間測算市場空間測算 單價(元)4000 3500 3000 2500 2000 單臺機器人行星滾柱絲杠數量(個)14 14 14 14 14 樂觀(億元)樂觀(億元)56 245 420 525 560 中性(億元)中性(億元)28 123 210 350 420 悲觀(億元)悲觀(億元)11 49 84 175 224 伺服電機市場伺服電機市場 空間測算空間測算 單價(元)500 450 400 350 300 單臺機器人伺服電機數量(個)28 28 28 28 28 樂觀(億元)樂觀(億元)14
44、63 112 147 168 中性(億元)中性(億元)7 32 56 98 126 悲觀(億元)悲觀(億元)3 13 22 49 67 數據來源:特斯拉AI DAY,西南證券整理 3.2 靈巧手:靈巧手:12 個空心杯關節個空心杯關節 Optimus 手掌采用空心杯電機手掌采用空心杯電機+微型行星齒輪箱微型行星齒輪箱+繩驅繩驅+蝸輪蝸桿蝸輪蝸桿+力傳感器的方案。力傳感器的方案。機器人 Optimus 一只手掌擁有 6(2)個執行器(大拇指 2 個,其余各 1 個),11 個自由度(大拇指內轉+屈伸共 3 個自由度,其余屈伸各 2 個自由度),能夠負荷 20 磅。1)空心杯電空心杯電機:機:擁有
45、功率密度高、體積小、無齒槽效應等優勢,一般和微型行星齒輪箱配套。2)繩驅:繩驅:繩驅(tendon-driven)可以理解為,電機通過收縮金屬線來控制手指的彎曲,驅動拉緊金屬線手指握住,電機驅動松開金屬線彈簧使得手指張開。繩驅結構的優勢在于能夠實現消隙,消隙的帶來的好處是讓手指在運動時更加連貫,缺點在于不耐用。3)蝸輪蝸桿:蝸輪蝸桿:蝸輪蝸桿結構具有自鎖性,即蝸桿可以輕易轉動蝸輪,但蝸輪無法轉動蝸桿(這是因為蝸輪蝸桿的結構和傳動是通過摩擦實現造成的)。蝸輪蝸桿的這種自鎖性使得機器人能夠在不打開手的情況下能夠進行活動,具體體現為電機驅動使得手握緊鎖止。4)傳感器:傳感器:由于沒有反驅性,因此需配
46、置力傳感器。圖圖 31:機器人:機器人 Optimus 手的結構示意圖手的結構示意圖 數據來源:特斯拉AI DAY,西南證券整理 圖圖 32:機器人:機器人 Optimus 手的結構示意圖手的結構示意圖 數據來源:特斯拉AI DAY,西南證券整理 人形機器人 Optimus 手部核心零部件市場空間測算:1)空心杯電機:)空心杯電機:單臺機器空心杯電機數量為 12 個,單價從 2026 年的 1000 元下降到 2030 年 400 元,2030 年樂觀/中性/悲觀情景下市場空間分別為 96/72/38 億元;2)微型行星齒輪箱:)微型行星齒輪箱:單臺機器人行星滾柱絲杠數量為 12 個,單價從
47、2026 年的 400 元下降到 2030 年 200 元,2030 年樂觀/中性/悲觀情景下市場空間分別為 48/36/19 億元。表表 4:特斯拉人形機器人:特斯拉人形機器人 Optimus 手部核心零部件市場空間測算手部核心零部件市場空間測算 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E Optimus 出貨量出貨量 樂觀(萬臺)樂觀(萬臺)10 50 100 150 200 中性(萬臺)中性(萬臺)5 25 50 100 150 悲觀(萬臺)悲觀(萬臺)2 10 20 50 80 空心杯電機空心杯電機 市場空間測算市場空間測算 單價(元)1000 800 600 500
48、400 單臺機器人空心杯電機數量(個)12 12 12 12 12 樂觀(億元)樂觀(億元)12 48 72 90 96 中性(億元)中性(億元)6 24 36 60 72 悲觀(億元)悲觀(億元)2 10 14 30 38 微型行星齒輪箱微型行星齒輪箱 市場空間測算市場空間測算 單價(元)400 350 300 250 200 單臺機器人微型行星齒輪箱數量(個)12 12 12 12 12 樂觀(億元)樂觀(億元)5 21 36 45 48 中性(億元)中性(億元)2 11 18 30 36 悲觀(億元)悲觀(億元)1 4 7 15 19 數據來源:特斯拉AI DAY,西南證券整理 4 人形
49、機器人蓄勢待發,為國內相關產業鏈帶來機遇人形機器人蓄勢待發,為國內相關產業鏈帶來機遇 4.1 減速器:具有較高技術壁壘,機器人零部件核心賽道減速器:具有較高技術壁壘,機器人零部件核心賽道 精密減速器主要用于機器人各個關節,負責將伺服電機輸出的高速運轉動力轉化為低轉精密減速器主要用于機器人各個關節,負責將伺服電機輸出的高速運轉動力轉化為低轉速、高轉矩的運動,決定機器人的精度和負載。速、高轉矩的運動,決定機器人的精度和負載。一般傳動減速器控制精度低,可滿足機械設備基本的動力傳動需求。精密減速器精度較高、使用壽命長,更加可靠穩定,應用于機器人、數控機床等高端領域,包括諧波減速器、RV 減速器、行星減
50、速器等,其中應用最廣泛的是用于重負載轉傳動的 RV 減速器和用于輕負載傳動的諧波減速器。行星減速器結構簡單,減速比較低。行星減速器結構簡單,減速比較低。精密行星減速器體積比較小,結構較為簡單,主要包括行星輪、太陽輪和內齒圈。精密行星減速器傳動比都在 10 以內,且減速級數一般不會超過 3 級,相較于其他減速器啟動更加平穩,且剛性、精度和扭矩高,主要搭配步進電機和伺服電機,用以降低轉速,提升扭矩。諧波減速器結構簡單,減速比大,傳動精度和傳動效率較高。諧波減速器結構簡單,減速比大,傳動精度和傳動效率較高。諧波減速器主要由 3 個基本部件構成:剛輪、柔輪、諧波發生器,通過具有柔性的薄壁外齒齒輪產生彈
51、性變形后與剛性的內齒輪進行內嚙合來實現傳動。RV 減速器結構較為復雜,承載能力強,傳動精度高。減速器結構較為復雜,承載能力強,傳動精度高。RV減速器是以擺線針輪行星傳動為基礎發展而來的。RV 減速器主要包括兩級傳動裝置,分別為漸開線行星齒輪傳動和擺線針輪行星傳動。表表 5:三種精密行星減速器對比:三種精密行星減速器對比 減速器類型減速器類型 結構示意圖結構示意圖 組成部分組成部分 優點優點 缺點缺點 RV 減速器 行星齒輪減速器的前級,擺線針輪減速器的后級 體積小、質量輕、傳動比范圍大、壽命長、精度保持穩定、效率高、傳動平穩 結構復雜,加工難度大,價格貴,產品尺寸受限制,不能做到太小 諧波減速
52、器 波發生器、柔輪、鋼輪 運動精度高,傳動比大,較小的傳動慣量,在同等輸出力矩時,體積可以縮小到其他減速器的 1/3,重量縮減1/2 柔輪每轉發生兩次橢圓變形,容易引起材料的疲勞損壞,損耗功率大,同時,回程誤差,不具有自鎖功能 行星減速器 行星輪、太陽輪、外齒圈 結構簡單、高剛性、高精度(單級可以做到1弧分以內)、高傳動效率(單級可以做到98%)、高的扭矩/體積比 一級傳動減速比偏低 數據來源:哈工創投,綠的諧波招股說明書,ABB工業機器人應用技術全集,西南證券整理 諧波減速器主要用于輕負載部位,諧波減速器主要用于輕負載部位,RV 減速器主要用于重負載部位。減速器主要用于重負載部位。諧波減速器
53、具有單級傳動比大、體積小、質量小、運動精度高并能在密閉空間和介質輻射的工況下正常工作的優點,與一般減速器比較,在輸出力矩相同時,諧波減速器的體積可減少 2/3,重量可減輕1/2,這使其在機器人小臂、腕部、手部等部件具有較強優勢。RV 減速器傳動比范圍大、精度較為穩定、疲勞強度較高,并具有更高的剛性和扭矩承載能力,在機器人大臂、機座等重負載部位擁有優勢。表表 6:諧波減速器和:諧波減速器和 RV 減速器在工業機器人領域的應用對比減速器在工業機器人領域的應用對比 項目項目 RV 減速器減速器 諧波減速器諧波減速器 技術特點 通過多級減速實現傳動,一般由行星齒輪減速器的前級和擺線針輪減速器的后級組成
54、,組成的零部件較多。通過柔輪的彈性變形傳遞運動,主要由柔輪、剛輪、波發生器三個核心零部件組成。與 RV 及其他精密減速器相比,諧波減速器使用的材料、體積及重量大幅度下降。產品性能 大體積、高負載能力和高剛度 體積小、傳動比高、精密度高 應用場景 一般應用于多關節機器人中機座、大臂、肩部等重負載的位置。主要應用于機器人小臂、腕部或手部。終端領域 汽車、運輸、港口碼頭等行業中通常使用配有 RV 減速器的重負載機器人。3C、半導體、食品、注塑、模具、醫療等行業中通常使用由諧波減速器組成的 30kg負載以下的機器人。價格區間 5000-8000 元/臺 1000-5000 元/臺 數據來源:綠的諧波招
55、股說明書,西南證券整理 日本哈默納科和納博特斯克市占率領先,國產廠商快速追趕。日本哈默納科和納博特斯克市占率領先,國產廠商快速追趕。哈默納科諧波減速器全球市占率在 70%,國產諧波減速器企業主要包括綠的諧波、來福諧波等,根據 GGII,2021 年我國機器人用諧波減速器市場中,哈默納科市占率約為 35%,其次為綠的諧波,市占率約為25%,第三為來福,市占率為 8%。納博特斯克 RV 減速器全球市占率在 60%,國產 RV 減速器企業主要包括雙環、珠海飛馬、中大力德、南通振康等;2021 年我國機器人用 RV 減速器市場中,納博特斯克市占率約為 52%,其次為雙環傳動,市占率約為 15%,第三為
56、日本住友,市占率為 5%,其次珠海飛馬和中大力德市占率分別在 4%左右。國產減速器廠商技術水平不斷接近海外龍頭,憑借成本與交付周期優勢,正在加速實現國產替代。圖圖 33:2021年我國機器人用諧波減速器市場占比情況年我國機器人用諧波減速器市場占比情況 圖圖 34:2021年我國機器人用年我國機器人用 RV 減速器市場占比情況減速器市場占比情況 數據來源:GGII,西南證券整理 數據來源:GGII,西南證券整理 表表 7:精密減速器公司對比:精密減速器公司對比 公司公司 產品產品 產能產能 收入規模收入規模 綠的諧波 諧波減速器 2022 年產能 60萬臺,定增規劃100萬臺 2022 年 4.
57、46 億元 國茂股份 諧波減速器 2022 年產能 3萬臺 千萬級 雙環傳動 RV 減速器 2022 年產能 10-12 萬臺,2023年中15 萬臺左右 1 億元+秦川機床 RV 減速器 2022 年產能 6-9萬臺 千萬級 中大力德 RV 減速器 2022 年產能 6-8萬臺 千萬級 諧波減速器 2022 年產能 5萬臺 數據來源:公司公告,公司調研,西南證券整理 4.2無框力矩電機:可用于協作機器人關節,國內產品逐步系列化無框力矩電機:可用于協作機器人關節,國內產品逐步系列化 力矩電機是以扭矩為控制方向的電機。力矩電機是以扭矩為控制方向的電機。力矩電機是一種極數較多的特種電機,可以在電機
58、低速甚至堵轉(即轉子無法轉動)時仍能持續運轉,不會造成電機的損壞。而在這種工作模式下,電機可以提供穩定的力矩給負載。力矩電機具有低轉速、大扭矩、過載能力強、響應快、特性線性度好、力矩波動小等特點。無框力矩電機能夠在滿足機器人尺寸和重量要求的同時實現高功率和高轉矩密度無框力矩電機能夠在滿足機器人尺寸和重量要求的同時實現高功率和高轉矩密度。無框為結構上省去了電機的外殼,使得電機更好嵌入。與有框電機相比,無框電機的優勢包括更高的轉矩密度、更強的散熱能力、以及針對定制系統的靈活性。將無框電機的定子和轉子直接集成到支撐傳動組件的軸承系統,可以在很大程度縮小關節組件的尺寸,并消除冗余部件,例如可以消除支撐
59、轉子的軸承以及聯軸器,帶來更少的維護成本。目前無框力矩電機常用于協作機器人的關節。目前能夠提供無框力矩電機的公司包括美國科爾摩根、國內的步科股份、昊志機電等。哈默納科哈默納科 綠的綠的 來福來福 新寶新寶 同川同川 福德福德 大族大族 其他其他 Nab 環動環動 住友住友 珠海飛馬珠海飛馬 中大力德中大力德 南通振康南通振康 智同智同 秦川秦川 其他其他 圖圖 35:無框力矩電機示意圖:無框力矩電機示意圖 圖圖 36:無框力矩電機常用于協作機器人的關節:無框力矩電機常用于協作機器人的關節 數據來源:科爾摩根,西南證券整理 數據來源:奕步電機,精谷智能,西南證券整理 表表 8:生產無框力矩電機公
60、司情況:生產無框力矩電機公司情況 公司公司 產品圖示產品圖示 介紹介紹 科爾摩根 科爾摩根在運動控制領域擁有100多年的經驗,提供高性能、可靠的電機、驅動器、線性執行器、減速機、AGV 控制解決方案和自動化平臺。產品系列包括 TBM 2G 無框力矩電機、KBM 無框伺服/力矩電機等。步科股份 2016年步科首代無框電機上市,接著突破了設計和工藝極限創造了國內市場上多槽分瓣式結構,極大提高了槽滿率,降低了溫升;推出第二代無框力矩電機,基于 18槽的灌封工藝屬于首創;2022 年推出了第三代無框力矩電機 FMC 系列,能夠用于關節電機/四足執行器/輪轂/手術機器人等。昊志機電 公司開發的無框力鉅電
61、機,具有以下特點:(1)轉矩波動1%,更利于機器人力矩控制;(2)3.5 倍過載能力,使得機器人負載能力大大加強。主要應用于協作機器人和輕型機器人。數據來源:公司公告,西南證券整理 4.3 空心杯電機:下游應用廣泛,設計和規模量產為壁壘空心杯電機:下游應用廣泛,設計和規模量產為壁壘 空心杯電機:空心杯電機:結構上突破了傳統電機的轉子結構形式,采用的是無鐵芯轉子(空心杯型轉子),徹底消除了由于鐵芯形成渦流而造成的電能損耗,同時其重量和轉動慣量大幅降低,從而減少了轉子自身的機械能損耗,電機性能得到極大改善,節能、具備了鐵芯電動機所無法達到的控制和拖動特性。圖圖 37:空心杯電機結構示意圖:空心杯電
62、機結構示意圖 圖圖 38:空心杯電機結構示意圖:空心杯電機結構示意圖 數據來源:萬泰電機,西南證券整理 數據來源:鳴志電器官網,西南證券整理 表表 9:空心杯電機特點:空心杯電機特點 空心杯電機特點空心杯電機特點 優勢優勢 無齒槽效應 低速運行平穩 低振動,低噪音 轉子可控制在任意位置 結構緊湊 磁路設計更優 功率密度更高 溫升低,效率高 低電感 高動態響應 高加速度 數據來源:鳴志電器官網,西南證券整理 空心杯電機分為無刷空心杯電機和有刷空心杯電機。(空心杯電機分為無刷空心杯電機和有刷空心杯電機。(1)無刷空心杯電機:)無刷空心杯電機:直流無刷無齒槽電機,行業內通常稱為“無刷空心杯”。通過電
63、子換向,壽命更長。(2)有刷空心杯電)有刷空心杯電機:機:直流有刷無鐵芯電機,行業內通常稱為“空心杯,”一般來說,國內的“空心杯電機”指有刷,通過機械換向。表表 10:無刷空心杯電機和有刷空心杯電機的優缺點:無刷空心杯電機和有刷空心杯電機的優缺點 無刷空心杯電機無刷空心杯電機 有刷空心杯電機有刷空心杯電機 長壽命(長壽命(10000h+)電機壽命受限(1000-3000h)高轉速高轉速 電機轉速受限 電磁干擾可忽略電磁干擾可忽略 有火花 有鐵損 無鐵損無鐵損 需要驅動控制 控制簡單控制簡單 數據來源:鳴志電器官網,西南證券整理 空心杯電機應用廣泛,包括醫療器械、航空航天、機器人等領域??招谋?/p>
64、機應用廣泛,包括醫療器械、航空航天、機器人等領域。1)需要快速響應的系統中,如導彈的飛行方向快速調節、相機快速自動調焦、工業機器人仿生義肢等。2)對有體積有要求的商品采用空心杯電機作為動力元件,比如玩具車、航模、電動牙刷等??招谋姍C的壁壘在于設計和規模量產??招谋姍C的壁壘在于設計和規模量產。目前能夠提供空心杯電機的公司包括瑞士MAXON、德國 Faulhaber,國內鳴志電器、鼎智科技等。根據江蘇雷利 2023 年 3 月 1 日披露的投資者調研紀要,無刷空心杯電機全球市占率龍頭為瑞士 MAXON 以及德國 Faulhaber,兩家企業銷售的空心杯電機+齒輪箱+編碼器集成件年銷售額約 32
65、 億歐元,產品主要面向軍工和工業市場??招谋姍C的壁壘在于設計和規模量產,設計壁壘主要體現在材料選擇、組件配合、工藝參數等方面,硬件壁壘主要體現在設備較高的資金投入與較長的采購周期,且對加工設備的精密程度要求高,國內大多廠商采用手工繞線的方式生產,在生產效率、產品壽命、精度方面存在劣勢。表表 11:生產空心杯電機公司情況:生產空心杯電機公司情況 公司公司 產品圖示產品圖示 介紹介紹 瑞士 MAXON 公司成立于 1961年,全球約有 3300名員工,產品包括無刷和有刷 DC電機、行星齒輪箱、正齒輪箱、特殊齒輪箱、傳感器、編碼器、伺服放大器、位置控制器、CIM和 MIM組件等,產量 5百萬件,約
66、 12000個品種,主要市場面向醫療技術、工業自動化安防技術、檢測技術、通訊、汽車工業、生活消費品、航空航天,2022年營收7.08億瑞士法郎。德國 Faulhaber 公司成立于 1947年,全球 2300多名員工,產品包括直流電機、直流無刷電機、驅動單元、步進電機、直線電機等,實現面向航空航天、工業自動化、實驗室自動化、醫療、計量和測試、電動手持設備、光學、機器人等領域。鳴志電器 公司成立于 1994年,掌握了混合步進電機、永磁步進電機、線性電機、伺服電機、直流無刷電機、無刷無槽電機、電機驅動與集成、電動滑臺、智能 LED調光、LED智能控制與驅動、大型設備管理與故障診斷等核心技術。鼎智科
67、技 公司成立于2008年,位于江蘇省常州市,下游 70%為醫療、30%為工業自動化。數據來源:公司公告,西南證券整理 4.4 絲杠:技術壁壘高,國產替代空間大絲杠:技術壁壘高,國產替代空間大 絲杠能夠將旋轉運動轉化為直線運動,分為梯形螺紋絲杠、滾珠絲杠、行星滾柱絲杠絲杠能夠將旋轉運動轉化為直線運動,分為梯形螺紋絲杠、滾珠絲杠、行星滾柱絲杠。在機械傳動領域,絲杠傳動屬于精密度較高的傳動部件,相較于液壓、凸輪連桿、皮帶、鏈條等傳動方式,絲杠有著較大的性能優勢。常見的絲杠傳動形式主要有梯形絲杠傳動、滾珠絲杠傳動和行星滾柱絲杠傳動三種。梯形絲杠中無滾動體,靠滑動摩擦傳遞推力,傳動效率較低;目前較常用的
68、是滾珠絲杠傳動和行星滾柱絲杠傳動,行星滾柱絲杠與滾珠絲杠的結構相似,區別在于行星滾柱絲杠載荷傳遞元件為螺紋滾柱,是典型的線接觸,屬于滑動摩擦,而滾珠絲杠載荷傳遞元件為滾珠,是點接觸,屬于滾動摩擦。和滾珠絲杠相比,行星滾柱絲杠具有更高的靜態負載和動態負載、更強的剛度和抗沖擊能力及更高的轉速及更大的加速度,適合用于高速重載工作的應用場合。圖圖 39:梯形螺紋絲杠、滾珠絲杠、行星滾柱絲杠結構示意圖:梯形螺紋絲杠、滾珠絲杠、行星滾柱絲杠結構示意圖 數據來源:米思米,西南證券整理 表表 12:滾柱絲杠與滾珠絲杠的性能比較:滾柱絲杠與滾珠絲杠的性能比較 類別類別 滾柱絲杠滾柱絲杠 滾珠絲杠滾珠絲杠 滾動體
69、 滾動體為滾柱 滾動體為滾珠 承載力 承載力更大,是同尺寸滾珠絲杠的 3-6 倍 承載力較小 抗沖擊能力 抗沖擊能力強 抗沖擊能力較弱 精度 精度高,最低為 G5 精度低,最低為 G9 使用壽命 使用壽命長 使用壽命較短 維護費用 維護費用更低 維護費用相對高 可靠性 可靠性更高 可靠性較低 尺寸范圍 尺寸范圍更廣,最大直徑可達 210mm 尺寸范圍較小 接觸面積與接觸點比較 表面面積更大,且接觸點更多 表面面積更小,且接觸點更少 數據來源:斯凱孚,西南證券整理 絲杠從生產工藝角度區分為軋制絲杠和研磨絲杠。絲杠從生產工藝角度區分為軋制絲杠和研磨絲杠。研磨絲杠的優點在于運動精度高、負載能力強、使
70、用壽命長,但缺點是加工時間長、制造成本高;軋制絲杠中軋制工藝的核心是采用輥軋的方法對中心螺桿進行成型,相比研磨工藝來說成型速度快、制造成本低,但是軋制精度低、負載能力弱、使用壽命低,比較適合于對設備性能和使用壽命要求不高的應用場景,比如中等載荷壓力機械、娛樂模擬器等。表表 13:軋制滾珠絲杠與磨制滾珠絲杠的比較:軋制滾珠絲杠與磨制滾珠絲杠的比較 類別類別 軋制滾珠絲杠軋制滾珠絲杠 磨制滾珠絲杠磨制滾珠絲杠 工藝 采用滾絲機軋制工藝一次滾壓成型,交貨期快捷,價格低廉。采用復雜的加工工藝,最后磨削工藝保證加工精度,交貨期緩慢,價格高。精度等級 C7,C8,C10(德國力士樂可以達到 C5)C0,C
71、1,C2,C3,C4,C5 導程誤差 0.05mm 4um-23um 軸向間隙 0.05-0.17mm(根據直徑變化),可以預緊減少間隙 0.01-0.03mm(根據直徑變化),可以預緊減少間隙 直徑范圍 12-50mm 6-150mm 導程范圍 4-40mm 4-40mm DN值(絲杠直徑 x 輸入轉速)小于 50000 小于 70000 噪音 噪音指標偏高,適合低速轉動,輸入轉速低于 900rpm為佳 噪音指標低,適合中高速轉動 交貨期 2-3 周,不能非標制造螺母,否則交貨期長 3 個月以上,可以非標制造螺母絲杠等 數據來源:力士樂_力士樂滾珠絲杠如何選型,西南證券整理 全球行星滾柱絲杠
72、市場規模約全球行星滾柱絲杠市場規模約 6.5 億元,我國約億元,我國約 1.1 億元。億元。根據論文E 公司滾柱絲杠產品營銷策略研究_王有雪,由于設計和制造工藝的限制,目前全世界市場上所有絲杠產品中滾柱絲杠只占有 5%的銷售額(按金額)和 1%的銷售量(按數量)。IHS Market 在 2019年發布的針對直線傳動產品的市場研究報告中包含了對于滾柱絲杠產品的市場預測,預計2022 年全球滾柱絲杠銷售數量達到 86000 根,銷售額達到 6.5 億元,預計 2022 年我國滾柱絲杠銷售數量達到 10000 根,銷售額達到 1.1 億元。行星滾柱絲杠國產化率較低,在性能上和國外有較大差距行星滾柱
73、絲杠國產化率較低,在性能上和國外有較大差距。目前世界范圍內生產滾柱絲杠并參與市場競爭的廠家主要有:Rollvis(瑞士)、GSA(瑞士)、Rexroth(德國)、SKF(瑞典)、CMC(美國)、南京工藝(中國)、濟寧博特(中國)、優仕特(中國臺灣)。除這些品牌外,Moog(美國)、Power Jacks(英國)也有生產滾柱絲杠的能力,但產品不外銷,主要用于自身生產的電動缸等產品。根據文 E 公司滾柱絲杠產品營銷策略研究_王有雪,2021年我國行星滾柱絲杠排名前三的分別是 Rollvis(瑞士)、GSA(瑞士)、Rexroth(德國),市占率分別為 28%、28%、14%。目前大負載、高可靠性的
74、行星滾柱絲杠及采用行星滾柱絲杠的電動缸基本依靠進口,行星滾柱絲杠亟需國產化,國產品牌性能與國外產品差距較大,主要體現在效率、承載能力和精度上,并需具備批量生產及產業化能力。圖圖 40:全球和我國行星:全球和我國行星滾柱絲杠市場規模情況滾柱絲杠市場規模情況 圖圖 41:2021年我國行星滾柱絲杠市場競爭格局年我國行星滾柱絲杠市場競爭格局 數據來源:E公司滾柱絲杠產品營銷策略研究_王有雪,西南證券整理 數據來源:E公司滾柱絲杠產品營銷策略研究_王有雪,西南證券整理 全球滾珠絲杠市場規模超過全球滾珠絲杠市場規模超過 100 億元,國內市場規模在億元,國內市場規模在 30 億元左右。億元左右。根據華經
75、產業研究院,2021 年全球滾珠絲杠市場規模為 17.50 億美元,預計 2022 年達到 18.59 億美元,2016-2021年全球滾珠絲杠市場規模 CAGR=10.2%。2021年我國滾珠絲杠市場規模為 25.60億元,預計 2022 年達到 28.00 億元,2016-2021 年我國滾珠絲杠市場規模 CAGR=6.2%。日本和歐洲企業占全球滾珠絲杠約日本和歐洲企業占全球滾珠絲杠約 70%的市場份額。的市場份額。滾珠絲桿廣泛應用于機床工具、機器人制造等,其中機床工具是其最大的應用領域。根據華經產業研究院,全球滾珠絲杠(Ball Screws)市場主要生產商有德國 Rexroth、德國舍
76、弗勒、日本 NSK、日本黑田精密工業、日本 THK、臺灣上銀等企業,日本和歐洲企業占全球約 70%的市場份額,CR5 市占率達到約46%。我國滾動功能部件制造廠商眾多,但多數企業只能生產品種單一、技術含量不高的中低檔產品,制造工藝水平與國外相比存在一定差距。6.5 1.1 01234567全球(含中國)中國 2022年銷售額預測(億元)Rollvis,28.0%GSA,28.0%Rexroth,14%SKF,9.40%南京工藝南京工藝,9.4%濟寧博特濟寧博特,9.4%CMC,0.9%優仕特優仕特,0.9%圖圖 42:2016-2021 年全球滾珠絲杠市場規模年全球滾珠絲杠市場規模 CAGR=
77、10.2%圖圖 43:2016-2021 年我國滾珠絲杠市場規模年我國滾珠絲杠市場規模 CAGR=6.2%數據來源:華經產業研究院,西南證券整理 數據來源:華經產業研究院,西南證券整理 表表 14:國內生產絲杠公司情況:國內生產絲杠公司情況 公司公司 介紹介紹 營收規模營收規模 瑞士 Rollvis Rollvis 公司成立于1970年,總部位于瑞士日內瓦,是專業設計和生產滾柱絲杠的廠家,產品推廣商標為“RollvisSwiss”。其向市場推出的產品系列較為齊全,可以提供直徑范圍從 5mm至 245mm,導程范圍從0.1mm至 50mm的幾乎全系列研磨級高精度產品。Rollvis 的產品主要應
78、用于航空航天、軍工設備、鋼鐵冶金等領域,近年來也面向普通工業應用如電動缸等提供批量化供貨。但是,公司已經形成的研發和生產能力更適合于多品種小批量的業務類型,針對普通工業領域的大批量供貨的能力尚待提高。國內的年營業額在 3000 萬人民幣左右 瑞士 GSA GSA 公司成立于1982年,總部位于瑞士伯爾尼,是專業設計和生產滾柱絲杠的廠家,產品推廣商標為“GSASwiss”。與 Rollvis公司類似,GSA的絲杠尺寸系列較全,可以向市場提供直徑范圍從 5mm至 245mm,導程范圍從 0.5mm至 50mm的產品系列。GSA 是目前市場上最具價格競爭力的研磨級滾柱絲杠品牌,其定價相對于Rollv
79、is 更低,產品質量等級和性能表現也略低于 Rollvis 公司。產品主要銷售到航空航天、軍工設備以及鋼鐵冶金等行業中。GSA 也在嘗試開發一般工業領域的應用,但受限于公司產能與代理商在國內的業務運作能力,到目前為止成功的案例非常有限。國內年銷售額在 3000 萬 人民幣左右 Rexroth 公司 Rexroth 公司和品牌隸屬于博世力士樂集團,是一家主要生產液壓系統、減速機、電控技術以及機電一體化產品的大型工業品公司。在線性傳動技術領域,Rexroth提供直線導軌、滾珠和滾柱絲杠、電動缸和直線運動模組等產品,其滾柱絲杠產品是在近 10 年內推出的新產品,采用軋制成型技術以滿足追求更高經濟性的
80、客戶需求,但在有高精度和高壽命要求的場景下無法使用。Rexroth公司在國內主要銷售到一般工業領域中,尤其在注塑機和伺服壓力機械等應用中業務成長速度快。國內年銷售額在 1500 萬人民幣左右 博特精工(非上市)山東博特精工前身是山東濟寧絲杠廠,始建于 1966年,國內滾動功能部件骨干專業化生產廠。50多年來,公司一直致力于滾動功能部件的研究與生產,公司主要產品包括精密滾珠絲杠副精密滾珠絲杠副、精密滾動直線導軌副、高速精密電主軸、精密機械主軸單元、X-Y 精密雙坐標工作臺、精密主軸等。/南京工藝(非上市)公司專注于滾動功能部件領域,積累了 70年的豐富經驗,建有滾動功能部件全性能試驗室,建成了高
81、精高精度滾珠絲杠副、大型滾珠絲杠副度滾珠絲杠副、大型滾珠絲杠副、滾動導軌副生產線。公司產品為高速、高精中高檔數控機床大批量配套,推進了國產滾動功能部件的提檔升級和替代進口。/秦川機床 公司漢江機床擴產滾珠絲杠副滾珠絲杠副和滾動直線導軌副,預計達產后每年新增銷售收入 5 億元。/鼎智科技 公司絲杠產品重要包括滑動絲杠、滾珠絲杠,其中滾柱絲杠實現批量出貨,滾柱絲杠研發完成,已有樣機。滾柱絲杠實現批量出貨,滾柱絲杠研發完成,已有樣機。公司現絲桿、螺母等線性執行器核心零部件的自制,絲杠在邁瑞醫療、深圳新產業、美國 IDEXX、美國Adaptas、韓國三星等企業產品中得到應用。2022 年絲杠 營收 1
82、.9億元 12.23 13.05 13.81 14.77 15.71 16.51 17.50 18.59 0%1%2%3%4%5%6%7%8%024681012141618202015201620172018201920202021 2022E全球滾珠絲杠市場規模(億美元)同比增速(右軸)12.96 14.31 16.76 18.15 19.50 21.94 23.61 25.60 28.00 0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%05101520253020142016201820202022E我國滾珠絲杠市場規模(億元)同比增速(右軸)公司公司 介紹介紹 營收規模營收規模 恒而
83、達 滾珠絲杠和滾柱絲杠滾珠絲杠和滾柱絲杠在研發階段。/國茂股份 行星滾柱絲杠行星滾柱絲杠處于研發階段。/恒立液壓 2021年定增總投資 15億元用于線性驅動器項目,項目達產后將形成年產 104000根標準滾珠絲桿電動缸標準滾珠絲桿電動缸、4500 根重載滾珠絲桿電動缸重載滾珠絲桿電動缸、750根行星滾柱絲桿電動缸行星滾柱絲桿電動缸、100000米標準滾珠絲桿標準滾珠絲桿和100000米重載滾重載滾珠絲桿珠絲桿的生產能力。/數據來源:公司公告,西南證券整理 4.5 傳感器:視覺和力控必不可少,精度和可靠性為關鍵傳感器:視覺和力控必不可少,精度和可靠性為關鍵 3D 視覺主要有三種原理:雙目相機法、
84、結構光法、視覺主要有三種原理:雙目相機法、結構光法、ToF法。法。1)雙目相機法是基于視差原理并利用成像設備從不同的位置獲取被測物體的兩幅圖像,通過計算圖像對應點間的位置偏差,來獲取物體三維幾何信息的方法。目前有主動雙目、被動雙目之分,被動雙目是采用可見光;主動雙目是發射紅外激光做補光。2)結構光法通常采用特定波長的不可見的紅外激光作為光源,發射出來的光經過一定的編碼投影在物體上,通過一定算法來計算返回的編碼圖案的畸變來得到物體的位置和深度信息。3)ToF 法是通過紅外光在空氣中的飛行時間,計算出目標體的距離。表表 15:3D視覺三種原理的優缺點視覺三種原理的優缺點 原理原理 優點優點 缺點缺
85、點 雙目相機法 1)硬件要求和成本低,普通 CMOS相機即可。2)可適用室內外場景。1)對環境光照非常敏感。光線變化導致圖像偏差大,進而會導致匹配失敗或精度低。2)不適用單調缺乏紋理的場景。雙目相機根據視覺特征進行圖像匹配,沒有特征會導致匹配失敗。3)計算復雜度高。純視覺的方法對算法要求高,計算量較大。4)基線限制了測量范圍。測量范圍和基線(兩個攝像頭間距)成正比,導致無法小型化。結構光法 1)方案成熟,相機基線可以做的比較小,方便小型化。2)資源消耗較低,單幀 IR圖即可計算深度信息,功耗低。3)主動光源,暗光線場景也可使用。4)在一定范圍內精度高、分辨率高。分辨率可達 1280 x1024
86、,幀率可達到60FPS。1)容易受環境光干擾,室外體驗差。2)隨檢測距離增加,精度會變差。ToF 法(Time-of-Flight)1)檢測距離遠,在激光能量夠的情況下可達幾十米。2)受環境光干擾比較小。1)對設備要求高,特別是時間測量模塊。2)資源消耗大。該方案在檢測相位偏移時需要多次采樣積分,運算量大。3)邊緣精度低。4)限于資源消耗和濾波,幀率和分辨率都沒辦法做到較高。數據來源:櫻田智能科技,西南證券整理 圖圖 44:3D視覺三種原理示意圖視覺三種原理示意圖 數據來源:中科院半導體所,傳感器技術,西南證券整理 隨著國內隨著國內 3C 電子、新能源、快遞物流等行業的蓬勃發展,電子、新能源、
87、快遞物流等行業的蓬勃發展,3D 機器視覺需求增長明顯。機器視覺需求增長明顯。GGII數據顯示,2021 年中國機器視覺市場規模 138.16 億元,同比增長 46.79%。其中,2D視覺市場規模約為 126.65 億元,3D 視覺市場約為 11.51 億元。根據 GGII 預測,至 2025年我國機器視覺市場規模將達到 349 億元,其中,2D 視覺市場規模將超過 291 億元,3D視覺市場規模將超過 57 億元,3D 視覺 2016-2025 年市場規模 CAGR 達 54.5%。目前可提供 3D 機器視覺的企業有海外的英特爾、谷歌、微軟、英飛凌、Leapmotion 等,國內企業有凌云光(
88、雙目相機法)、奧比中光(結構光法)、奧普特、天準科技、矩子科技等。圖圖 45:2025年中國年中國 3D機器視覺市場空間將超過機器視覺市場空間將超過 57 億元億元 數據來源:GGII,西南證券整理 特斯拉特斯拉 HW4.0 自動駕駛硬件系統或將搭載自動駕駛硬件系統或將搭載 4D 毫米波雷達,未來可橫向遷移至人形機毫米波雷達,未來可橫向遷移至人形機器人感知系統。器人感知系統。除 3D 機器視覺外,4D 毫米波雷達也可用于人形機器人的 3D 感知系統。4D毫米波雷達是傳統毫米波雷達的升級版,傳統毫米波雷達在速度和距離的測量上有較好的性能表現,但其水平分辨率較低且不具備高度識別功能?!?D”指的是
89、在原有距離、方位、速度三個維度基礎上添加了對目標高度的監測維度,從而能實現“3D+高度”四個維度的信息感知。隨著毫米波雷達的半導體工藝由 GaAs(砷化鎵)轉向 SiGe(鍺硅)和 CMOS,芯片邏輯密度逐漸提高,成本下降有助于毫米波雷達的推廣。圖圖 46:毫米波雷達:毫米波雷達 CMOS 工藝大幅提高了芯片邏輯密度工藝大幅提高了芯片邏輯密度 數據來源:加特蘭微電子,西南證券整理 我國毫米波雷達行業集中度較高,被國外企業占據絕對的主導地位。我國毫米波雷達行業集中度較高,被國外企業占據絕對的主導地位。根據智研咨詢數據,2022 年博世、大陸集團、安波福、海拉、維寧爾五家企業占據了我國毫米波雷達
90、86.4%的市場份額,其中 CR3 為 67.1%。傳統 Tier 1 廠商在 4D 產品方面布局較快,大陸、采埃孚、安波福三家均有產品在 2022 和 2023 這兩年實現量產。國內廠商目前擁有 4D 毫米波雷達樣機的有經緯恒潤、威孚高科、聯合光電。圖圖 47:我國毫米波雷達行業被國外企業占據絕對的主導地位(:我國毫米波雷達行業被國外企業占據絕對的主導地位(2022年)年)數據來源:智研咨詢,西南證券整理 觸覺是機器人感知世界的重要能力之一。觸覺是機器人感知世界的重要能力之一。力矩傳感器被用來幫助機器人形成觸覺功能,其原理是測量接觸力和壓力,從而讓機器人對于“力道”精準把控。其中六維力矩傳感
91、器是力傳感器中技術壁壘最高、價值量最高的產品,可以測量空間中 X、Y、Z 軸的力分量及力矩分量。目前,六維力矩傳感器被大量應用于協作機器人末端、航空航天風洞測試、醫療領域、運動健康領域中。圖圖 48:一個力可以被拆分成多個力和力矩之和:一個力可以被拆分成多個力和力矩之和 圖圖 49:六維力傳感器常被用于協作機器人末端:六維力傳感器常被用于協作機器人末端 數據來源:坤維科技,西南證券整理 數據來源:OptoForce,西南證券整理 目前我國力矩傳感器市場主要被海外廠商占據。目前我國力矩傳感器市場主要被海外廠商占據。根據 GGII數據,2022 年中國力傳感器國產份額不足 30%,海外力傳感器主要
92、公司有應美盛、意法半導體、亞德諾半導體等。隨著“機器人+”應用行動實施方案的落實,國內相關廠商正加大研發力度,積極布局六維力矩傳感器。目前擁有力傳感器產品的上市公司有:昊志機電、漢威科技、柯力傳感;非上市公司有:坤維科技、宇立儀器、海伯森技術、鑫精誠傳感器、神源生智能、瑞爾特測控、埃力智能等。慣性傳感器可以幫助機器人在運動中保持平衡。慣性傳感器可以幫助機器人在運動中保持平衡。IMU(Inertial Measurement Unit,慣性測量單元)是測量物體在空間內姿態角和加速度的裝置,被廣泛用于機器人定位和姿態感知。對于人形機器人來說,IMU 可以使其在走、跑、跳、蹲等動作過程中保持平衡。最
93、基礎的慣性傳感器包括加速度計和角速度計(陀螺儀),其中陀螺儀漂移對位置的誤差影響是時間的三次方函數,所以提高陀螺儀的精度、同時降低其成本是當前追求的目標。表表 16:慣性傳感器三種分級比較:慣性傳感器三種分級比較 精度級別精度級別 應用場景應用場景 測量誤差測量誤差 價格價格 低精度 消費電子(智能手機等)高 50 美分幾美元 中級 汽車 ESP及 GPS 導航系統 一般 幾百上千美元 高精度 軍用級和宇航級產品(通訊衛星、導彈頭等)低 幾十萬美元 數據來源:IND4汽車人,西南證券整理 慣性傳感器包括加速度計和陀螺儀。慣性傳感器包括加速度計和陀螺儀。1)加速度計中的電容板質量很大,且設計為懸
94、臂結構,當速度變化或者加速度足夠大時,它所受到的慣性力超過支撐力,開始移動,上下電容板之間的距離會發生變化,上下電容因此變化,且電容的變化跟加速度成正比。2)陀螺儀主要是利用角動量守恒原理及科里奧效應測量運動物體的角速率。圖圖 50:加速度計結構示意圖:加速度計結構示意圖 圖圖 51:陀螺儀結構示意圖:陀螺儀結構示意圖 數據來源:IND4汽車人,西南證券整理 數據來源:崔玉祥陀螺基本知識,西南證券整理 國內慣性傳感器市場主要被海外廠商占據。國內慣性傳感器市場主要被海外廠商占據。根據頭豹研究院數據,2022 年中國慣性傳感器市場中 Bosch、ST等頭部企業合計市占率達 70%以上,占據陀螺儀
95、80%以上份額,占據 IMU 85%以上份額。加速度計市場 CR3 大于 80%,陀螺儀計市場 CR3 大于 90%,IMU市場 CR3 大于 95%。目前國內慣性傳感器廠商主要有芯動聯科等。5 相關標的相關標的 有望應用到人形機器人領域的國產核心零部件廠商相關標的:1)減速器:減速器:相關標的包括綠的諧波(688017)、雙環傳動(002472)、中大力德(002896)、秦川機床(000837)、國茂股份(603915)等;2)伺服電機伺服電機/無框力矩電機:無框力矩電機:相關標的包括匯川技術(300124)、禾川科技(688320)、步科股份(688160)、昊志機電(300503)等;3)空心杯電機:空心杯電機:相關標的包括鳴志電器(603728)、鼎智科技(873593)等;4)絲杠:絲杠:相關標的包括鼎智科技(873593)、秦川機床(000837)、恒而達(300946)、禾川科技(688320)等;5)傳感器:傳感器:相關標的包括柯力傳感(603662)、奧比中光(688322)、芯動聯科(688582)、蘇州固锝(002079)等。