《機器人行業系列報告（九）：準直驅執行器深度人形機器人執行器技術的前沿-240206（34頁）.pdf》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《機器人行業系列報告（九）：準直驅執行器深度人形機器人執行器技術的前沿-240206（34頁）.pdf（34頁珍藏版）》請在三個皮匠報告上搜索。

1、 敬請閱讀末頁的重要說明 證券研究報告|行業深度報告 2024 年 02 月 06 日 推薦推薦（維持）（維持）機器人系列報告機器人系列報告（九九）中游制造/機械 本篇報告本篇報告系統性地梳理了人形機器人關節技術中較為前沿的準直驅執行器技系統性地梳理了人形機器人關節技術中較為前沿的準直驅執行器技術。準直驅執行器術。準直驅執行器是不依賴力是不依賴力/力矩傳感器，僅依靠電流環開環力控，就可以感力矩傳感器，僅依靠電流環開環力控，就可以感知機器人和外界的交互力的一種執行器知機器人和外界的交互力的一種執行器。其低成本、高響應的特點有望在未來。其低成本、高響應的特點有望在未來人形機器人執行器方案中占有一席

2、之地。在人形機器人賽道的發展過程中，準人形機器人執行器方案中占有一席之地。在人形機器人賽道的發展過程中，準直驅執行器及其核心零部件具備極大的發展潛力，直驅執行器及其核心零部件具備極大的發展潛力，給予行業“推薦”評級給予行業“推薦”評級。準直驅執行器是不依賴力準直驅執行器是不依賴力/力矩傳感器，僅依靠電流環開環力控，就可以感知力矩傳感器，僅依靠電流環開環力控，就可以感知機器人和外界的交互力的一種執行器。機器人和外界的交互力的一種執行器。人形機器人執行器的研究已有 30 多年的歷史。經歷了剛性執行器、彈性執行器和準直驅執行器三大階段。準直驅執行器由高扭矩密度電機、低傳動比減速器和編碼器等構成，主要

3、優勢是結構簡單、成本低、透明度高、慣性小、帶寬高。準直驅執行器的核心部件包括電機、減速器、軸承、控制器和編碼器。準直驅執行器的核心部件包括電機、減速器、軸承、控制器和編碼器。1）電機：準直驅執行器所用電機需要非常大的扭矩密度與扭矩慣性比，常用無刷直流電機。2）減速器與軸承：在物理原理上，準直驅執行器使用低減速比減速器的原因是其透明度高，使電流環控制的實現成為可能，行星減速器和擺線針輪減速器是準直驅執行器常用減速器。3）控制器：控制器的核心硬件是控制芯片，常用芯片包括 MCU、FPGA、DSP 三種。4）編碼器：雙編碼器方案解決了回零位問題，更適合準直驅執行器。準直驅技術取得了更低的成本、更快的

4、響應速度，舍棄了一定精度與更高扭矩。準直驅技術取得了更低的成本、更快的響應速度，舍棄了一定精度與更高扭矩。由于準直驅執行器減速器成本更低以及節約了大量力/力矩傳感器成本，所以準直驅執行器比剛性、彈性執行器成本低。準直驅執行器采用電流環力控，力控精度低于剛性執行器，但高于彈性執行器，存在 2%-5%的誤差。準直驅執行器使用小減速比減速器，扭矩放大作用小，因此舍棄了更高的扭矩。準直驅執行器低減速比、摩擦小、慣性小的特點有利于提高執行器的控制帶寬，從而提升執行器的響應速度。準直驅技術的發展方向：更高的扭矩密度和更高的帶寬。準直驅技術的發展方向：更高的扭矩密度和更高的帶寬。1）材料：）材料：使用以鐵鈷

5、合金為代表的高飽和磁通密度合金材料可以提高電機扭矩密度。PEEK、連鑄球鐵等輕量化材料有助于提高執行器扭矩密度。2）設計：）設計：增加電機間隙半徑，如外轉子電機方案，可以增加扭矩密度。相比徑向磁通電機，軸向磁通電機的扭矩密度大、扭矩體積比大。磁場調制型永磁電機扭矩密度大于普通電機。3）熱管理：）熱管理：準直驅執行器輸出大扭矩時，會產生大量焦耳熱，需要高效的散熱系統。風冷散熱系統成本低、可靠性高、工藝簡單、安裝方便，缺點是噪聲大。液冷系統散熱效率高、噪聲小，缺點是質量大。4）提高帶寬：）提高帶寬：提高電流環響應的速度、采用計算速度更快的控制器、改進 PID、滑?？刂频冗\動控制算法。準直驅技術案例

6、與相關公司：準直驅技術案例與相關公司：MIT Cheetah、宇樹科技、智元、宇樹科技、智元 Powerflow 準準直驅執行器、雙環傳動直驅執行器、雙環傳動/環動科技（汽車組）、三花智控（家電組）、銀輪股環動科技（汽車組）、三花智控（家電組）、銀輪股份（汽車組）、份（汽車組）、中大力德、禾川科技（通信組）、中大力德、禾川科技（通信組）、本末科技（未上市）。本末科技（未上市）。風險提示：風險提示：人形機器人商業化進展不及預期、關節執行器技術迭代風險、行業人形機器人商業化進展不及預期、關節執行器技術迭代風險、行業競爭加劇風險競爭加劇風險 行業規模行業規模 占比%股票家數（只）469 9.2 總市

7、值（十億元）2753.5 4.2 流通市值（十億元）2294.4 3.9 行業指數行業指數%1m 6m 12m 絕對表現-27.4-32.2-33.4 相對表現-23.5-11.8-10.7 資料來源：公司數據、招商證券 相關相關報告報告 1、機器人系列報告（五）：人形機器人的前世今生2023-07-24 2、機器人系列報告（六）：高精密直線傳動部件，迎來產業化重要機遇2023-10-10 3、機器人系列報告（七）：人形機器人旋轉執行器技術全梳理2023-11-23 4、機器人系列報告（八）：六維力傳感器是高精密力控剛需，人形機器人催生新需求2024-01-16 胡小禹胡小禹 S1090522

8、050002 史晉星史晉星 S1090522010003 吳洋吳洋 S1090523080001 朱藝晴朱藝晴 研究助理 方嘉敏方嘉敏 研究助理 -40-30-20-10010Feb/23May/23Sep/23Jan/24(%)機械滬深300準直驅準直驅執行器執行器深度深度：人形機器人執行器技術的前沿人形機器人執行器技術的前沿 敬請閱讀末頁的重要說明 2 行業深度報告 正文正文目錄目錄 一、準直驅執行器：低成本、高帶寬的關節技術.6 1、人形機器人執行器研究經歷了剛性、彈性和準直驅三個階段.6 2、準直驅執行器具備獨特優勢.7 二、準直驅技術的核心部件與發展方向.9 1、準直驅技術的核心部件

9、.9（1）電機：更大的扭矩密度與扭矩慣性.10（2）減速器與軸承.11（3）控制器.14（4）編碼器.16 2、準直驅技術在機器人設計中做出了哪些取舍？.17（1）取得更低成本.17（2）舍棄一定精度.18（3）舍棄更高扭矩.18（4）取得更快的響應速度.19 3、準直驅技術的發展方向.19（1）材料：高飽和磁通密度材料和輕量化材料.20（2）設計：提高間隙半徑、軸向磁通電機和磁場調制.21（3）熱管理：風冷系統和液冷系統.22（4）提高帶寬：電流環響應、芯片和算法.24 三、準直驅技術案例.25 1、MIT Cheetah.25 2、宇樹科技 A1 機器人.26 3、智元 Powerflow

10、 準直驅執行器.27 四、相關公司.27 1、雙環傳動（環動科技）.27 2、三花智控.28 3、銀輪股份.28 4、中大力德.29 5、禾川科技.30 6、本末科技（未上市）.30 dVNAMAmYnU9XpW7N8Q8OpNqQnPsOkPmMmOlOrRrO8OoOwPuOrMsPMYtPqR 敬請閱讀末頁的重要說明 3 行業深度報告 五、風險提示.32 圖表圖表目錄目錄 圖 1：執行器類型和歷史.6 圖 2：MIT Cheetah 準直驅執行器.7 圖 3：剛性執行器.7 圖 4：彈性執行器.8 圖 5：變剛度關節的總體結構.8 圖 6：變剛度單元模塊.8 圖 7：Katz 的準直驅執

11、行器.10 圖 8：Katz 的準直驅執行器爆炸圖.10 圖 9：電機參數與間隙半徑的關系.10 圖 10：電機的分類.11 圖 11：無刷直流電機工作原理.11 圖 12：Katz 準直驅執行器使用的電機部件.11 圖 13：T-Motor U8.11 圖 14：大減速比減速器反驅透明度低.12 圖 15：小減速比減速器反驅透明度高.12 圖 16：行星減速器.12 圖 17：擺線針輪減速器.12 圖 18：Misumi GEFHB0.5-40-5-8-W3 齒輪.13 圖 19：Katz 準直驅執行器減速器置于電機定子內.13 圖 20：深溝球軸承.13 圖 21：滾柱軸承.13 圖 22

12、：使用四點角接觸軸承的緊湊型準直驅驅動器.14 圖 23：HK0408 滾針軸承.14 圖 24：薄截面公制軸承.14 圖 25：現代電機驅動系統的基本構成.15 圖 26：一種永磁同步電機控制系統的硬件電路.15 圖 27：意法半導體 STM32F446ZE 型 MCU.16 圖 28：AMS AS5047P 位置編碼器正面.16 敬請閱讀末頁的重要說明 4 行業深度報告 圖 29：AMS AS5047P 位置編碼器背面.16 圖 30：雙編碼器準直驅執行器方案.17 圖 31：準直驅執行器中的 AMS AS5047P 位置編碼器.17 圖 32 電流環控制.18 圖 33：減速器特性對比.

13、19 圖 34：電機定子鐵芯和轉子鐵芯.20 圖 35：使用 PEEK 材料的電機橫截面.20 圖 36：PEEK 減速器齒輪.20 圖 37：工作空間限制電機尺寸.21 圖 38：外轉子電機.21 圖 39：徑向磁通電機（左）和軸向磁通電機（右）.22 圖 40：常規永磁電機和磁場調制電機.22 圖 41：定子繞組封裝.23 圖 42：帶外殼翅片的電機溫度分布.23 圖 43：電機強迫風冷系統.23 圖 44：電機液冷系統.24 圖 45：電流環內部延遲.24 圖 46：FPGA 基本結構.25 圖 47：MIT Cheetah 髖關節、膝關節準直驅執行器.25 圖 48：Emoteq HT

14、 系列高力矩無框無刷電機.25 圖 49：Mini Cheetah 腿部設計.26 圖 50：MIT Cheetah 3 腿部設計.26 圖 51：宇樹 A1 電機.27 圖 52：宇樹 A1 四足機器人腿部設計.27 圖 53：智元 PowerFlow 關節電機.27 圖 54：SHPR-C 高精密擺線行星減速機.28 圖 55：高精密諧波減速機.28 圖 56：機器人機電執行器研發項目進度安排.28 圖 57：銀輪股份新能源車相關產品.29 圖 58：銀輪股份機器人仿生熱管理系統.29 圖 59：中大力德精密行星減速器 ZDE(F)系列.30 圖 60：中大力德 BX-RVE 系列擺線針輪

15、精密減速器.30 敬請閱讀末頁的重要說明 5 行業深度報告 圖 61：禾川科技編碼器產品.30 圖 62：本末科技部分合作伙伴名錄.31 圖 63：定子分布式多層繞組.32 圖 64：外轉子表貼式結構.32 圖 65：磁力線分布對比圖（左圖為傳統充磁，右圖為海爾貝克充磁）.32 圖 66：機械行業歷史 PEBand.33 圖 67：機械行業歷史 PBBand.33 表 1：各類執行器特性對比.9 表 2：準直驅執行器特性和價格.18 表 3：各類執行器帶寬參數對比.19 敬請閱讀末頁的重要說明 6 行業深度報告 一、準直驅執行器一、準直驅執行器：低成本、高帶寬的關節技術低成本、高帶寬的關節技術

16、 1、人形機器人執行器研究經歷了剛性、彈性和準直驅三個人形機器人執行器研究經歷了剛性、彈性和準直驅三個階段階段 人形機器人執行器的研究已有人形機器人執行器的研究已有 30 多年的歷史。多年的歷史。經歷了經歷了剛性執行器、彈性執行器剛性執行器、彈性執行器和和準直驅執行器準直驅執行器三大階段三大階段。第一階段，1983 年，早稻田大學研究的 WL-10R 機器人使用剛性執行器剛性執行器(TSA,Traditional Stiffness Actuator)。自此，人形機器人開始廣泛應用剛性執行器為關節動力源。第二階段，1995 年，麻省理工學院（MIT）的 Pratt 等提出了彈性執行器(SEA,

17、Series Elastic Actuator)的概念，拉開了彈性執行器研究的序幕。彈性執行器又分為四種，分別是串聯彈性串聯彈性執行器執行器、并聯彈性并聯彈性執行器執行器、多模態彈性多模態彈性執行器執行器和離合離合彈性彈性執行器執行器。20 世紀末，德國宇航局率先開始研究可變剛度執行器可變剛度執行器(VSA,Variable Stiffness Actuator)。不同于其他彈性執行器，VSA 的剛度是可以人為調節的。目前，VSA 是彈性執行器方面的熱點研究領域，已經發展出主動變主動變剛度剛度和被動變剛度被動變剛度兩種類型。第三階段，2016年，MIT的Wensing等提出了準直驅執行器準直驅

18、執行器(PA,Proprioceptive Actuator)的概念，并將其應用于四足機器人 Cheetah 和雙足機器人 Hermes。近年來，準直驅驅動器成為機器人執行器領域的研究熱點。圖圖 1：執行器類型和歷史執行器類型和歷史 資料來源：國內外雙足人形機器人驅動器研究綜述、招商證券 準直驅執行器是不依賴力準直驅執行器是不依賴力/力矩傳感器，僅依靠電流環開環力控，就可以感知機力矩傳感器，僅依靠電流環開環力控，就可以感知機器人和外界的交互力的一種執行器。器人和外界的交互力的一種執行器。準直驅執行器由高扭矩密度電機和低傳動比減速器組成，傳動比通常在 10：1 以下。使用高扭矩密度的電機的目的是

19、為了在使用低傳動比減速器的情況下，盡可能保證執行器質量小而輸出扭矩大。使用低傳動比減速器的原因是其成本低、透明度高，可以搭配電流環力控，進而省去力/力矩傳感器。不使用力/力矩傳感器的好處是可以節約成本。敬請閱讀末頁的重要說明 7 行業深度報告 圖圖 2：MIT Cheetah 準直驅執行器準直驅執行器 資料來源：Proprioceptive Actuator Design in the MIT Cheetah:Impact Mitigation and High-Bandwidth Physical Interaction for Dynamic Legged Robots、招商證券 2、準直

20、驅執行器具備準直驅執行器具備獨特優勢獨特優勢 剛性執行器由電機、高傳動比減速器、編碼器、力矩傳感器和控制板等組成，主剛性執行器由電機、高傳動比減速器、編碼器、力矩傳感器和控制板等組成，主要優勢是力量控制精準。要優勢是力量控制精準。但是，剛性執行器運動速度普遍較低，爆發力不足，受外部沖擊時零部件易受損。剛性執行器的控制方法以位置控制為主，雖然能使機器人精確跟蹤期望軌跡，但也給使用者帶來安全隱患。因此，剛性執行器適用于定義明確且不需要與人類直接物理交互的環境，如零件加工、機械裝配等工業領域。這些應用需要較高的位置精度和重復精度。圖圖 3：剛性執行器剛性執行器 資料來源：國內外雙足人形機器人驅動器研

21、究綜述、招商證券 彈性執行器在剛性執行器的基礎上增加了收縮單元或彈性單元，主要優勢是順應彈性執行器在剛性執行器的基礎上增加了收縮單元或彈性單元，主要優勢是順應性強。性強。但是，彈性執行器也有許多缺點。1）帶寬低。）帶寬低。彈性部件對高頻運動的響應性差，導致帶寬低、動態性能差，無法應對快速變化的工況，并且需要更加復雜的控制系統。過低的帶寬會限制驅動器方案的適用范圍。2）控制難。）控制難。建立彈性執行器的精確模型非常困難，這使精細控制難以實施。3）彈性單元的制造成）彈性單元的制造成本高。本高。4）增加額外重量。）增加額外重量。敬請閱讀末頁的重要說明 8 行業深度報告 圖圖 4：彈性執行器彈性執行器

22、 資料來源：國內外雙足人形機器人驅動器研究綜述、招商證券 可變剛度執行器在剛性執行器的基礎上增加了基于彈性元件的變剛度單元，相對可變剛度執行器在剛性執行器的基礎上增加了基于彈性元件的變剛度單元，相對于其他彈性執行器的主要優勢是能夠適應更多的工作場景。于其他彈性執行器的主要優勢是能夠適應更多的工作場景?？勺儎偠葓绦衅鞯娜秉c類似彈性執行器，主要是帶寬低、控制系統復雜、反驅性差等。另外，一些特定的可變剛度執行器方案需要加裝專門的調剛電機，這會進一步增加執行器的重量和成本。圖圖 5：變剛度關節的總體結構：變剛度關節的總體結構 圖圖 6：變剛度單元模塊：變剛度單元模塊 資料來源：面向柔順關節的變剛度執行

23、器設計與性能研究、招商證券 資料來源：面向柔順關節的變剛度執行器設計與性能研究、招商證券 準直驅執行器由高扭矩密度電機、低傳動比減速器和編碼器等構成，主要優勢是準直驅執行器由高扭矩密度電機、低傳動比減速器和編碼器等構成，主要優勢是結構簡單、成本低、透明度高、慣性小、帶寬高。結構簡單、成本低、透明度高、慣性小、帶寬高。1）結構簡單、成本低。）結構簡單、成本低。通過繞組電流解算電機扭矩，無需加裝傳感器。2）高透明度，反驅性能好，緩解沖）高透明度，反驅性能好，緩解沖擊的能力強。擊的能力強。準直驅執行器不存在大減速比諧波減速器靜摩擦力大，反驅困難，并且反驅時電流和輸出力矩的關系難以進行數學建模的問題。

24、3）慣性小。）慣性小。低傳動比減速器帶來低慣性。低慣性能提高透明度和控制帶寬。低慣性還意味著低阻抗。這有利于減少人形機器人運動的阻力。4）帶寬高。）帶寬高。準直驅執行器也存在一些缺點：這種執行器在運行時會產生大量焦耳熱大量焦耳熱，原因是減速器傳動比小，電機輸出扭矩大、速度低。扭矩大則所需的電流也大，而大電流會產生大量焦耳熱。敬請閱讀末頁的重要說明 9 行業深度報告 表表 1 1：各類執行器特性對比：各類執行器特性對比 特性特性 剛性執行器剛性執行器T TSASA 彈性執行器彈性執行器 準直驅執行器準直驅執行器 P PA A 串聯彈性執行串聯彈性執行器器 S SEAEA 并聯彈性執行并聯彈性執行

25、器器 P PEAEA 離合彈性執行離合彈性執行器器 C CEAEA 多模態彈性執多模態彈性執行器行器 M MEAEA 可變剛度執行可變剛度執行器器 VSAVSA 結構 電機+高傳動比減速器+高剛性力矩傳感器 電機+高傳動比減速器+串聯彈性體 電機+高傳動比減速器+高剛性力矩傳感器+并聯彈性體 電機+高傳動比減速器+彈性體+離合機構 電機+高傳動比減速器+高剛性力矩傳感器+串聯彈性體+并聯彈性體 電機+高傳動比減速器+變剛度單元+力矩傳感器 高扭矩密度電機+低傳動比減速器 力矩測量方式 應變片原理或電流 編碼器或應變片原理 應變片原理或電流 編碼器或應變片原理 編碼器或應變片原理 應變片原理 電

26、流 控制特點 簡單、精度高 復雜、精度低 簡單、精度高 復雜、精度一般 復雜、精度一般 復雜、精度一般 簡單、精度一般 能量效率 低 一般 高 非常高 非常高 一般 高 安全性 差 好 差 一般 好 好 好 應用場景 精密系統，如精密機床、儀器儀表、傳統雙足機器人 安全性系統，協作機器人 非對稱載荷或自支撐平衡系統 雙足或四足機器人 兼顧功率、能量效率、安全特性的系統 安全性系統，協作機器人 四足機器人，小型雙足機器人 資料來源：國內外雙足人形機器人驅動器研究綜述、面向柔順關節的變剛度執行器設計與性能研究、招商證券 二、準直驅技術的核心部件與發展方向二、準直驅技術的核心部件與發展方向 1、準直

27、驅技術的核心部件、準直驅技術的核心部件 準直驅執行器的準直驅執行器的核心部件核心部件包括電機、減速器、軸承、控制器和編碼器。包括電機、減速器、軸承、控制器和編碼器。我們以麻省理工學院 Benjamin G.Katz 的論文A Low Cost Modular Actuator for Dynamic Robots中所設計的準直驅執行器為例。Katz 在 MIT Cheetah 機器人準直驅執行器的基礎上，設計了一款改進的準直驅執行器，應用在四足機器人上。相比于 MIT Cheetah 2、3 的執行器，其改進的準直驅執行器的優點是成本更低、體積更小。圖 8 展示了 Katz 準直驅執行器的構成

28、，該設計中包含前蓋、輸出軸承、行星架、輸入引腳、行星滾針軸承、行星輪、齒圈、定子、轉子、太陽輪、后蓋、CAN 總線、控制器、直流電源和電子設備蓋。簡而言之，電機（定子、轉子）、減速器（行星輪、太陽輪、行星架）、軸承（輸出軸承、行星滾針軸承）、控制器和編碼器（集成在控制器中）是準直驅執行器的核心部件。敬請閱讀末頁的重要說明 10 行業深度報告 圖圖 7：Katz 的準直驅執行器的準直驅執行器 圖圖 8：Katz 的準直驅執行器爆炸圖的準直驅執行器爆炸圖 資料來源：A Low Cost Modular Actuator for Dynamic Robots、招商證券 資料來源：A Low Cost

29、 Modular Actuator for Dynamic Robots、招商證券（1）電機）電機：更大的扭矩密度與扭矩慣性：更大的扭矩密度與扭矩慣性 準直驅執行器所用電機需要非常大的扭矩密度與扭矩慣性比。準直驅執行器所用電機需要非常大的扭矩密度與扭矩慣性比。1）扭矩密度大。）扭矩密度大。扭矩密度等于電機輸出扭矩與電機質量之比。準直驅執行器為了節約成本而使用低減速比低的減速器，要與高減速比執行器輸出同樣的扭矩，電機輸出扭矩就必須更大。若準直驅執行器要在大減速比執行器的應用場景下實現代替，則質量也應相仿。因此，準直驅執行器需要扭矩密度較大的電機。2）扭矩慣性比大。）扭矩慣性比大。扭矩與慣性之比就

30、是電機轉子的加速度。足夠大的加速度讓機器人能完成需要高爆發力的、高度動態的動作。圖圖 9：電機參數與間隙半徑的關系電機參數與間隙半徑的關系 資料來源：Actuator Design for High Force Proprioceptive Control in Fast Legged Locomotion，招商證券 準直驅執行器常用無刷直流電機。準直驅執行器常用無刷直流電機。無刷直流電機采用永磁體來做轉子，定子是線圈，通過控制通向線圈的電流，改變線圈磁場方向和大小，使轉子旋轉。相比有刷直流電機，無刷直流電機具有更高的扭矩密度、效率、可靠性，更低的噪音，更長的壽命（無電刷和換向器侵蝕）。并且，

31、無刷直流電機不存在限制換向器產生電離火花的問題、易于維護、電磁干擾小。無刷直流電機還可以搭配更高水平的電子控制技術。例如，磁場定向控制（FOC，也稱為矢量控制），不僅可以控制無刷直流電機的速度和功率，還能以可控的有限轉矩將其保持在期望的位置。敬請閱讀末頁的重要說明 11 行業深度報告 圖圖 10：電機的分類：電機的分類 圖圖 11：無刷直流電機工作原理：無刷直流電機工作原理 資料來源：電機通、招商證券 資料來源：鋰市匯、招商證券 Katz 改進的準直驅執行器使用的是外轉子無刷電機。改進的準直驅執行器使用的是外轉子無刷電機。該電機在形狀和性能上與T-Motor U8 幾乎相同，但售價在 60-9

32、0 美元，不到 U8 成本的 1/3。峰值扭矩和扭矩常數與 U8 相同。Katz 選擇這種電機的原因是其間隙直徑大間隙直徑大，達到 40.5 毫米，并有多達 21 對極對。這些特性使其扭矩密度較大。轉子經過加工，以適應行星齒輪箱的太陽齒輪和用于位置測量的徑向磁化圓柱形磁體的大小。定子的大通孔使整個行星減速器能夠安裝在定子的內部。這樣的設計使整個執行器非常緊湊。轉子和定子共占執行器總質量的一半左右，約 240 克。外轉子設計使得轉子上能夠使用更多數量的永磁極。這意味著更大的扭矩和更平穩的操作。并且，外轉子設計也使得間隙半徑增加，扭矩密度提高。圖圖 12：Katz 準直驅執行器使用的電機部件準直驅

33、執行器使用的電機部件 圖圖 13：T-Motor U8 資料來源：A Low Cost Modular Actuator for Dynamic Robots、招商證券 資料來源：T-motor、招商證券（2）減速器與軸承減速器與軸承 在物理原理上，準直驅執行器使用低減速比減速器的原因是其透明度高，使電流在物理原理上，準直驅執行器使用低減速比減速器的原因是其透明度高，使電流環控制的實現成為可能。環控制的實現成為可能。減速比小使得傳動摩擦和反射慣性都小，這提高了整個執行器的透明度。透明度為電機電流和執行器輸出扭矩相匹配的程度，如果兩者之間存在一個比較明確的定量關系，就表示透明度高。因此，只有在透

34、明度較高的執行器上，才有可能通過測量和調節電流來達到預期的扭矩，而不借助任何其他傳感器。小減速比減速器的高透明度體現在無論正驅還是反驅時，電流都可以近似為扭矩的線性函數，即扭矩扭矩=電機常數電流電機常數電流。大減速比減速器向前驅動、達到一定速度并且負載不降低時，也具有該性質；否則，扭矩會成為電流的非線 敬請閱讀末頁的重要說明 12 行業深度報告 性函數，難以通過電流估算扭矩。因此，小減速比減速器更適合準直驅執行器。因此，小減速比減速器更適合準直驅執行器。圖圖 14：大大減速比減速器反驅透明度低減速比減速器反驅透明度低 圖圖 15：小減速比減速器反驅透明度高：小減速比減速器反驅透明度高 資料來源

35、：Design,Modeling,and Analysis of a Liquid Cooled Proprioceptive Actuator for Legged Robots、招商證券 資料來源：Design,Modeling,and Analysis of a Liquid Cooled Proprioceptive Actuator for Legged Robots、招商證券 行星減速器和擺線針輪減速器常用于準直驅執行器。行星減速器和擺線針輪減速器常用于準直驅執行器。行星減速器的主要結構包括行星輪、太陽輪和齒圈，單級減速比一般在 3-10，具有高剛性、高精度(單級可做到 1以內)、

36、高傳動效率、高扭矩體積比等特點的特點。擺線針輪減速器需要定制化設計，因為擺線齒輪、偏心軸、箱體、針齒等零部件相互影響，改變任意一個零部件的結構或尺寸，都會影響減速器的整體性能。在實際應用中，多以重重量最輕、體積最小、承載能力最大量最輕、體積最小、承載能力最大等作為設計目標。圖圖 16：行星減速器：行星減速器 圖圖 17：擺線針輪減速器：擺線針輪減速器 資料來源：科峰智能、招商證券 資料來源：擺線針輪行星減速器優化設計和仿真分析、招商證券 Katz 的準直驅執行器采用減速比的準直驅執行器采用減速比 6：1 的行星減速器。的行星減速器。該減速器包括 3 個行星齒輪、1 個太陽齒輪和 1 個齒圈。行

37、星齒輪和太陽齒輪分別是 Misumi 的GEFHB0.5-40-5-8-W3 和 GEABN0.5-20-8-K-4，齒圈是 KHK Gears 的 KHK SI0.5-100。齒圈需要后加工至 55 毫米的外徑，并壓入執行器殼體的前半部分，太陽齒輪則壓入轉子。敬請閱讀末頁的重要說明 13 行業深度報告 圖圖 18：Misumi GEFHB0.5-40-5-8-W3 齒輪齒輪 圖圖 19：Katz 準直驅執行器減速器置于電機定子內準直驅執行器減速器置于電機定子內 資料來源：Misumi、招商證券 資料來源：A Low Cost Modular Actuator for Dynamic Robo

38、ts、招商證券 軸承被稱為軸承被稱為“機械的關節機械的關節”，主要作用是支承旋轉軸、減小摩擦，通過承受徑向荷，主要作用是支承旋轉軸、減小摩擦，通過承受徑向荷載和軸向荷載傳動力和運動。載和軸向荷載傳動力和運動。使用在準直驅執行器中的軸承有滾珠軸承、滾柱軸承、滾針軸承、薄截面公制軸承等。準直驅執行器的電機和減速器中都會使用軸承。大多數電機都使用滾珠軸承連接轉子與定子，好處是將摩擦造成的能量損失降低至可忽略的水平。常用于行星減速器的軸承有標準角接觸球軸承、標準深溝球軸承和標準四點接觸球軸承。擺線針輪減速器中會使用滾珠軸承、滾柱軸承。圖圖 20：深溝球軸承：深溝球軸承 圖圖 21：滾柱軸承：滾柱軸承

39、資料來源：SKL 軸承、招商證券 資料來源：鴻元軸承、招商證券 行星減速器中，四點角接觸軸承可以代替標準軸承，起到輕量化的作用。行星減速器中，四點角接觸軸承可以代替標準軸承，起到輕量化的作用。由于標準角接觸球軸承、標準深溝球軸承、標準四點接觸球軸承的高度尺寸較大，因而使用標準軸承的行星減速器體積、重量較大,并且受輸出端軸承內徑限制，輸出扭矩也較小,無法滿足準直驅領域對減速器的尺寸、重量和扭矩要求。用四點角接觸軸承代替上述標準軸承，并將其滾道直接設置在行星減速器的機架上，可以縮短減速器的軸向尺寸，減輕重量。敬請閱讀末頁的重要說明 14 行業深度報告 圖圖 22：使用四點角接觸軸承的緊湊型準直驅驅

40、動器使用四點角接觸軸承的緊湊型準直驅驅動器 資料來源：國內外雙足人形機器人驅動器研究綜述、招商證券 Katz 的準直驅執行器使用了滾針軸承和薄截面公制軸承。的準直驅執行器使用了滾針軸承和薄截面公制軸承。該執行器的每個行星齒輪配有一個 HK0408 滾針軸承。滾針軸承安裝在硬化至 58HRC 的精密 4mm定位銷上。對于輸出軸承，該執行器采用的是薄截面公制軸承，原因是成本非常低，單價不到 10 美元。從設計的角度看，單交叉滾柱軸承可以支撐較大的徑向、軸向和力矩載荷，適合用于輸出端。但是，這種軸承價格昂貴，單價超過 100美元。使用這種軸承將會使執行器的零件總成本增加 50%以上。圖圖 23：HK

41、0408 滾針軸承滾針軸承 圖圖 24：薄截面公制軸承：薄截面公制軸承 資料來源：JTEKT、招商證券 資料來源：SilverThin、招商證券（3）控制器）控制器 現代電機現代電機驅動驅動系統主要由五部分組成，分別為計算機（上位機）、控制器、驅動系統主要由五部分組成，分別為計算機（上位機）、控制器、驅動器、負載和傳感器。器、負載和傳感器。由上位機控制控制器，控制器經過調節來控制驅動器，驅動器按控制指令控制電機帶動負載工作，通過傳感器采集電機工作信號返回到控制器，最后由控制器處理后再經過串口通信在上位機上顯示工作情況。敬請閱讀末頁的重要說明 15 行業深度報告 圖圖 25：現代電機驅動系統的基

42、本構成現代電機驅動系統的基本構成 資料來源：永磁同步電機控制系統仿真及實驗研究、招商證券 控制器是控制電機的電路或電子設備控制器是控制電機的電路或電子設備，功能，功能是獲取輸入設備是獲取輸入設備的的控制指令控制指令和電機的和電機的反饋信號，經過運算反饋信號，經過運算后后，發出，發出控制信號?？刂菩盘??？刂破鞯暮诵挠布强刂菩酒?。常用芯片有 3 種。1）微控制單元微控制單元 MCU。這種芯片擁有較多的 I/O 接口，通用性高、成本低，應用廣泛。2）現場可編程邏輯門陣列現場可編程邏輯門陣列 FPGA。這是一種專用集成電路領域的半定制電路，缺點是通用性較差。3）數字信號處理器數字信號處理器 DSP。

43、這種芯片主要用于實時數據處理、圖像處理、計算機加密解密、航空航天等高精尖領域，其運算頻率高，可達 300MHZ 以上，但功耗大、成本高?？刂菩酒暮诵墓δ苁菆绦锌刂瞥绦?，如傳統的 PID 程序和近年來出現的遺傳算法、神經網絡、模糊邏輯、專家系統等智能算法。先進算法的實現依賴于高性能的控制芯片。圖圖 26：一種永磁同步電機控制系統的硬件電路一種永磁同步電機控制系統的硬件電路 資料來源：永磁同步電機控制系統仿真及實驗研究、招商證券 MIT模塊化準直驅執行器的控制器是一塊意法半導體模塊化準直驅執行器的控制器是一塊意法半導體STM32F446型型MCU芯片。芯片。STM32F446 芯片整合了增強的

44、ARMCortex-M4、256KB 或 512KB 片上閃存（均配備 128KB RAM）、高能效存儲擴展接口以及各種通信接口。該芯片采用意法半導體獨有的自適應實時加速器(ART Accelerator,Adaptive Real-Time Accelerator)技術、智能系統架構以及先進的 90nm 閃存技術，進一步提升了內置浮點單元和 DSP 指令的標準 ARM Cortex-M4 內核處理性能。因此，STM32F446 的 CPU 具有領先同類產品的 225 DMIPS 處理性能，在 180MHz頻率下執行閃存內軟件代碼時，CoreMark的測試成績高達 608 分。在 Katz 的

45、準直驅執行器上，該芯片完成發出電機控制信號、接收反饋、通信的任務，并負責運行 FOC 控制算法，也可以在需要時運行 PD 位置環算法。敬請閱讀末頁的重要說明 16 行業深度報告 圖圖 27：意法半導體意法半導體 STM32F446ZE 型型 MCU 資料來源：意法半導體、招商證券（4）編碼器）編碼器 編碼器是編碼旋轉角度、線性位移及速度等運動參數的傳感器。編碼器將傳感器編碼器是編碼旋轉角度、線性位移及速度等運動參數的傳感器。編碼器將傳感器元件輸出的電信號轉化為數字或模擬電信號的形式，然后將其傳遞至控制系統。元件輸出的電信號轉化為數字或模擬電信號的形式，然后將其傳遞至控制系統。目前的準直驅執行器

46、方案使用的是位置編碼器。其作用是獲取和傳遞電機轉子的位置和轉速信息。目前常用的轉子位置傳感器有 3 種。1）霍爾位置傳感器）霍爾位置傳感器安裝簡單、體積小、成本低，但輸出位置信號分辨率低。2）旋轉變壓器）旋轉變壓器精度高、抗干擾，但輸出信號為模擬量，需要專門的解碼電路。3）光電編碼器）光電編碼器分為增量式和絕對式。增量式編碼器在掉電后會造成數據丟失，且分辨率不高;絕對式式編碼器直接輸出數字量，精度高、抗干擾能力強，且具有掉電記憶功能等優點，應用廣泛。圖圖 28：AMS AS5047P 位置編碼器正面位置編碼器正面 圖圖 29：AMS AS5047P 位置編碼器背面位置編碼器背面 資料來源：Gi

47、thub、招商證券 資料來源：Github、招商證券 雙編碼器方案解決了回零位問題，更適合準直驅執行器。雙編碼器方案解決了回零位問題，更適合準直驅執行器。單編方案下，當驅動器再次通電時，減速器的存在將導致執行機構旋轉到最后一次斷電位置附近。否則，執行機構的零位置將發生變化。為了解決上述問題，可以使用雙編碼器來獲取絕對位置，使電機在任何位置通電時都能準確地獲得驅動器的當前位置。敬請閱讀末頁的重要說明 17 行業深度報告 圖圖 30：雙編碼器準直驅執行器方案雙編碼器準直驅執行器方案 資料來源：一種高集成度高性能機器人關節單元、招商證券 MIT 模塊化準直驅執行器使用直接集成在控制器印制電路板上的霍

48、爾效應數字模塊化準直驅執行器使用直接集成在控制器印制電路板上的霍爾效應數字編碼器。編碼器。該編碼器的具體型號為 AMS 公司 AS5047P 型，它屬于磁式位置編碼器。該編碼器可以測量轉子的角度、換向和位置。電機速度也可以結合多個樣本的位置信息估計出來。圖圖 31：準直驅執行器中的準直驅執行器中的 AMS AS5047P 位置編碼器位置編碼器 資料來源：A Low Cost Modular Actuator for Dynamic Robots、招商證券 2、準直驅技術準直驅技術在機器人設計中做出了哪些取舍？在機器人設計中做出了哪些取舍？（1）取得更低取得更低成本成本 準直驅執行器比剛性、彈性

49、執行器成本低。準直驅執行器比剛性、彈性執行器成本低。1）減速器成本更低。）減速器成本更低。目前的剛性執行器和高性能彈性執行器通常使用諧波減速器，原因是其具有低齒隙、高精度的優點。但是，諧波減速器相較于行星減速器或擺線針輪減速器價格昂貴。彈性執行器中使用的彈性體也會增加成本。2）準直驅執行器）準直驅執行器節約節約了力了力/力矩傳感器的成力矩傳感器的成本。本。剛性、彈性執行器需要在輸出端加裝力矩傳感器，部分設計方案中還需要再機器人四肢末端加裝六維力傳感器，成本非常昂貴。敬請閱讀末頁的重要說明 18 行業深度報告 表表 2：準直驅執行器特性和價格：準直驅執行器特性和價格 型號型號 T-Motor O

50、penQDD V1 MIT Mini Cheetah Steadywin Gyems Gyems X8 T-motor 宇樹宇樹 A1 峰值扭矩（Nm)4.8 16.36 17 15 21 35 18 33.5 售價（美元）120 247 300（BOM）359 359 448 579 999 資料來源：Design and Control of a Open-Source,Low Cost,3D Printed Dynamic Quadruped Robot、Stanford Doggo:An Open-Source,Quasi-Direct-Drive Quadruped、aaedmusa

51、，招商證券（2）舍棄一定精度）舍棄一定精度 準直驅執行器采用電流環力控準直驅執行器采用電流環力控，通過，通過 PID 控制器實現對電機電流的控制?？刂破鲗崿F對電機電流的控制。由于電機電流和輸出扭矩之間存在線性關系，控制電流就可以控制電機的輸出扭矩。電流環的工作流程分為 4 步。1）上層控制系統輸入目標電流指令。2）霍爾元件測得電機的三相電流，通過 Park 及 Clarke 變換得到電機的 d、q 軸電流后與給定指令做差求得誤差。3）該誤差值通過 PID 控制器計算出修正后的 d、q 軸電流。通過 Park 及 Clarke 逆變換得到 UVW 的三相電壓目標值。4）三相電橋逆變生成的 UVW

52、 三相電壓，然后驅動伺服電機。由于電流環力控不借助外部力/力矩傳感器，僅通過電流推算力矩，而摩擦、慣性對力矩的影響難以精確量化。因此，電流環力控的精度低于有力/力矩傳感器的力控。在具備低摩擦和低慣性的執行器上（也就是準直驅執行器），電流環力控才能帶來精確控制。圖圖 32 電流環控制電流環控制 資料來源：PMSM 伺服系統電流環控制參數自整定策略研究，招商證券 準直驅執行器的力控精度低于剛性執行器，但高于彈性執行器。準直驅執行器的力控精度低于剛性執行器，但高于彈性執行器。1）在力的測量方面，電流環測算出的力和準直驅執行器實際輸出力之間存在 2%-5%的誤差的誤差。如果用電流環測算剛性、彈性執行器

53、輸出的力，誤差分別可達 24%、28%。因此，大多數剛性、彈性執行器與力/力矩傳感器搭配使用。2）在力的控制方面，準直驅執行器按指令要求輸出力時，實際輸出的力和指令要求之間存在 5-6%的的誤差誤差。使用諧波減速器的剛性執行器的誤差可以低至 0.5%-2%。彈性執行器的誤差則能達到 21.5%。（3）舍棄）舍棄更更高扭矩高扭矩 準直驅執行器使用小減速比減速器，扭矩放大作用小。準直驅執行器使用小減速比減速器，扭矩放大作用小。雖然大減速比的諧波減速器具有較大的扭矩放大作用，對電機扭矩的要求低，但成本高、反驅透明度低，需要與力/力矩傳感器搭配才能實現精準力控，不適合準直驅執行器。目前的準直驅執行器常

54、用小減速比的行星減速器和擺線針輪減速器。1）行星減速器重量輕、成本低、反驅性好、負載能力大，并且每級的傳動效率可高達 95-97%。高速轉動時，行星減速器的震動小于擺線針輪減速器。2）擺線針輪減速器的優點是結構緊湊，適合安裝于狹小空間，并且精度高于行星減速器。缺點主要是定制化制造較為復雜，并且可以接受的凸輪公差范圍非常小。不過，目前有研究表明，敬請閱讀末頁的重要說明 19 行業深度報告 使用增材制造技術，能將擺線針輪減速器的成本降至行星減速器以下。圖圖 33：減速器特性對比減速器特性對比 資料來源：RAM，招商證券（4 4）取得更快的取得更快的響應速度響應速度 準直驅執行器低減速比、摩擦小、慣

55、性小的特點有利于提高執行器的控制帶寬，準直驅執行器低減速比、摩擦小、慣性小的特點有利于提高執行器的控制帶寬，從而提升執行器的響應速度。從而提升執行器的響應速度。帶寬是衡量執行器動態響應能力的指標，單位是赫茲（Hz）。帶寬為 100Hz 的執行器能夠跟蹤每秒 100 個周期的正弦波扭矩指令。準直驅執行器的帶寬明顯高于剛性、彈性執行器，這帶來三點優勢：1）快速響）快速響應。應。準直驅執行器可以更快地響應速度或位置的變化，實現快速精確的運動。2）高控制精度。高控制精度。高控制帶寬的電機在負載發生變化時可以更精確地維持運行狀態。3）高穩定性。）高穩定性。在變化快速的環境中，電機可以避免因響應過慢而產生

56、的不穩定行為。從影響因素來說，執行器及其控制的機器人肢體的質量、摩擦、慣性減小、透明度提高、傳感精度和速度提高、控制器運算速度提高，都有利于提高執行器帶寬。表表 3：各類執行器帶寬：各類執行器帶寬參數參數對比對比 指標指標 單位單位 直驅執行器直驅執行器 準直驅執行器準直驅執行器 剛性執行器剛性執行器 彈性執行器彈性執行器 電機廠商-T-motor T-motor T-motor Maxon 電機型號-U10 U10 U10 EC-max 16 帶寬（0.5N）Hz 70 40 20 30 帶寬（0.5N）Hz 250 90 40 60 靜摩擦 Nm 0.048 0.054 0.061 0.3

57、6 減速比-/7：1 49：1 272：1 反射慣性 kg*m2 0.0001 0.0049 0.2401 0.00316 后坐 0 1.2 8.4 0.25 扭矩密度 Nm/kg 3.63 15.26 76.34 4.13 電機型號 T-motor U10 U10 U10 Maxon EC-max 16 資料來源：Design For 3D Agility And Virtual Compliance Using Proprioceptive Force Control In Dynamic Legged Robots、招商證券 3、準直驅技術的發展方向、準直驅技術的發展方向 準直驅準直驅技

58、術的發展方向有兩點：技術的發展方向有兩點：更高的扭矩密度和更高的扭矩密度和更高的更高的帶寬。帶寬。扭矩密度的提升 敬請閱讀末頁的重要說明 20 行業深度報告 讓執行器能夠更容易地推動足式機器人前進、完成快速動作，并提高效率。帶寬的提升讓執行器能夠在毫秒級的時間范圍內調整輸出力矩，幫助機器人完成高度動態的動作，從而實現主動的順應性。材料、設計、熱管理和控制系統等方面的改進將不斷實現扭矩密度和帶寬的提高。（1）材料：）材料：高飽和磁通密度高飽和磁通密度材料材料和和輕量化輕量化材料材料 使用以鐵鈷合金為代表的高飽和磁通密度合金材料可以提高電機扭矩密度。使用以鐵鈷合金為代表的高飽和磁通密度合金材料可以

59、提高電機扭矩密度。鐵鈷合金中含有 15%-50%的鈷元素，這使得該材料的飽和磁通密度(2.4T)得以大大提高，遠高于普通硅鋼片的飽和磁通密度(1.8T)和純鐵的飽和磁通密度(2.0T)。鈷合金適用于電機的定子和轉子鐵心。然而，鈷合金的價格非常高，一般僅在航空電機中使用。圖圖 34：電機定子鐵芯和轉子鐵芯電機定子鐵芯和轉子鐵芯 資料來源：鵬芃科藝、招商證券 聚醚醚酮（聚醚醚酮（PEEK）材料密度低、質量輕，可用于電機和減速器，有利于提高）材料密度低、質量輕，可用于電機和減速器，有利于提高執執行器行器扭矩密度。扭矩密度。作為一種熱塑性塑料，PEEK 在熔融溫度下不會分解。因此，PEEK非常適合熔融

60、加工，可以制成豐富的形狀。1）在電機中，）在電機中，PEEK 可用于電機絕可用于電機絕緣層、電磁線絕緣層、電機電纜線的動力插頭等。緣層、電磁線絕緣層、電機電纜線的動力插頭等。PEEK 具有耐高溫的特點，即使在 260長期使用，依然保持著優異的絕緣性和比較高的機械強度。2）在減）在減速器中，速器中，PEEK 可制成齒輪?？芍瞥升X輪。由于其彈性高于金屬，因而可以減小輪齒嚙合沖擊，改變共振頻率，帶來更優異的振動噪聲性能，并且在長期旋轉下比金屬更不易損壞。同樣的強度下，PEEK 材料的質量和轉動慣量都小于金屬，能夠在頻繁啟停的工況下提高響應速度并減小加速度負荷。并且，熱塑性聚合物齒輪能夠通過擠出注塑制

61、備，這可以顯著降低齒輪生產成本、提高大批量生產的效率。圖圖 35：使用：使用 PEEK 材料的電機橫截面材料的電機橫截面 圖圖 36：PEEK 減速器齒輪減速器齒輪 資料來源：Zeus、招商證券 資料來源：君華股份、招商證券 敬請閱讀末頁的重要說明 21 行業深度報告 連鑄球鐵力學性能好連鑄球鐵力學性能好、質量輕，適合減速器使用，有利于提高扭矩密度。質量輕，適合減速器使用，有利于提高扭矩密度。連鑄球鐵密度低于鋼，能降低執行器質量，增加扭矩密度。并且，連鑄球鐵還具有韌性強、強度高的優勢，適合在減速器中使用。1）連鑄球鐵可用于行星減速器的行）連鑄球鐵可用于行星減速器的行星架、輸出軸、箱體。星架、輸

62、出軸、箱體。球鐵用于行星架，優勢是韌性比鑄鋼更高。行星架是行星減速器中承受扭矩最大的零件，對整個裝置的承載能力以及噪聲和振動等有很大影響，使用的球墨鑄鐵必須具有足夠的剛度和強度。輸出軸是需要高強度材料的部件，因此適合使用連鑄球鐵。2）連鑄球鐵可用于擺線針輪減速器的擺線輪。）連鑄球鐵可用于擺線針輪減速器的擺線輪。擺線輪是擺線針輪減速器的核心零件，可采用軸承鋼制造，其材料較貴、熱處理等工藝要求高，限制了整機成本的降低。采用球墨鑄鐵代替鋼制擺線輪，接觸強度足夠，并且更耐磨、傳動效率更高、噪音更低、可減少擺線輪制造成本 25-30%、減少整機成本 5%左右。（2）設計）設計：提高間隙半徑：提高間隙半徑

63、、軸向磁通電機和、軸向磁通電機和磁場調制磁場調制 增加電機間隙半徑可以增加扭矩密度，使用外轉子電機方案可以增加扭矩體積比。增加電機間隙半徑可以增加扭矩密度，使用外轉子電機方案可以增加扭矩體積比。間隙半徑是指電機轉軸中心到定子轉子間隙中點的距離。扭矩密度和間隙半徑成正比。但是，電機的間隙半徑受限于工作空間，并且它的增加會減小電機的加速度。目前，許多準直驅執行器使用外轉子電機設計。這種設計具有更大的間隙半徑。因此，在電機整體半徑和軸向長度相同時，外轉子電機能達到比內轉子電機更大的扭矩，如果認為此時電機質量也相同，那么外轉子電機的扭矩密度也更高。但是，外轉子電機面臨加速度較小的問題。因此，要同時滿足

64、扭矩和加速度的要求，除了調整間隙半徑外，還需要調整電機材料和結構設計等其他因素。圖圖 37：工作空間限制電機尺寸：工作空間限制電機尺寸 圖圖 38：外轉子電機：外轉子電機 資料來源：基于準直驅電機的足式機器人、招商證券 資料來源：高扭矩密度仿人機器人驅動單元研究、招商證券 相比徑向磁通電機，軸向磁通電機的扭矩密度大、扭矩體積比大。相比徑向磁通電機，軸向磁通電機的扭矩密度大、扭矩體積比大。實驗表明，在額定扭矩等輸出性能和材料都相同的情況下，徑向磁通電機的質量比軸向磁通電機高出 36%，原因是徑向磁通電機的定子鐵芯、繞組和永磁體都更重。軸向磁通電機的有效磁表面積位于電機轉子的表面，而不是外徑，因此

65、在一定體積內通常能提供更大的扭矩。敬請閱讀末頁的重要說明 22 行業深度報告 圖圖 39：徑向磁通電機（左）和軸向磁通電機（右）徑向磁通電機（左）和軸向磁通電機（右）資料來源：IEEE，招商證券 磁場調制型永磁電機磁場調制型永磁電機扭矩密度大于普通電機。扭矩密度大于普通電機。這類電機的永磁體在內、外氣隙中形成的磁場憑借導磁塊串聯為回路，形成不一樣的調制比，使內外轉子上的永磁體皆可參與轉矩傳遞，提升了永磁體的利用率，因而具有較高的扭矩密度。將海爾貝克（Halbach）陣列充磁技術應用于磁場調制型永磁電機，可進一步提高扭矩密度。原理是按 Halbach 方式排布的永磁體可以使氣隙磁密波形更接近理想

66、正弦波，同時增大氣隙磁場強度。海爾貝克陣列磁場調制電機的轉矩密度可達傳統永磁電機的 1.5 倍以上。圖圖 40：常規永磁電機和磁場調制電機常規永磁電機和磁場調制電機 資料來源：IEEE，招商證券（3）熱管理：）熱管理：風冷系統和液冷系統風冷系統和液冷系統 準直驅執行器輸出大扭矩時，會產生大量焦耳熱，需要高效的散熱系統。準直驅執行器輸出大扭矩時，會產生大量焦耳熱，需要高效的散熱系統。焦耳熱是通過電機繞組的電流產生的熱量。由于沒有減速器放大扭矩和降低速度，電機必須在大扭矩和低速度狀態下運行，大扭矩又依賴于大電流，這會產生焦耳熱。及時散熱才能保障執行器在高扭矩下持續運轉。一些準直驅執行器通過定子繞組

67、封裝來改善熱傳遞效率。定子繞組封裝是指將具有高熱導率的材料注入繞組和電機外殼之間，使繞組的熱量更有效地傳導出去。常用材料是熱固性樹脂，如環氧樹脂。在此基礎上，電機外部還可以加裝液冷、風冷系統，進一步提高散熱效率。敬請閱讀末頁的重要說明 23 行業深度報告 圖圖 41：定子繞組封裝定子繞組封裝 資料來源：Design,Modeling,and Analysis of a Liquid Cooled Proprioceptive Actuator for Legged Robots、招商證券 風冷散熱系統成本低、可靠性高、工藝簡單、安裝方便，缺點是噪聲大。風冷散熱系統成本低、可靠性高、工藝簡單、安

68、裝方便，缺點是噪聲大。風冷散熱系統可以根據是否采用額外的增強空氣流動的裝置分為自然風冷和強迫風冷。自然風冷不需要額外的動力裝置，僅僅通過機殼與周圍空氣的自然對流進行熱交換。一些自然風冷方案在電機機殼表面設計散熱筋、散熱翅片結構以增加散熱效率。強迫風冷通常利用風扇系統加強電機與外部空氣的熱交換，額外的風扇系統提高了電機的散熱效率，但也在一定程度上增加了電機系統的電力消耗和噪聲。圖圖 42：帶外殼翅片的電機溫度分布：帶外殼翅片的電機溫度分布 圖圖 43：電機強迫風冷系統：電機強迫風冷系統 資料來源：電機散熱系統的研究現狀與發展趨勢、招商證券 資料來源：Softinway、招商證券 液冷系統散熱效率

69、高、噪聲小液冷系統散熱效率高、噪聲小，缺點是質量大，缺點是質量大。電機液冷一般采用水冷，原因是電機水冷系統相對油冷系統結構更簡單，并且水易處理，無污染，費用較低，冷卻效果較佳。目前的電機水冷系統一般是在電機外殼上加裝水套進行冷卻。液冷系統的問題在于需要存儲大量液體，這不利于執行器的輕量化。因此，液冷系統的最佳規格需要在質量和冷卻帶來的扭矩提升之間權衡。如果系統過小，則散熱效果不足，無法提升扭矩。如果冷卻系統過大，帶來了過多的新增質量，那么也起不到提升扭矩密度的效果。敬請閱讀末頁的重要說明 24 行業深度報告 圖圖 44：電機液冷系統電機液冷系統 資料來源：Design,Modeling,and

70、 Analysis of a Liquid Cooled Proprioceptive Actuator for Legged Robots、招商證券（4）提高帶寬：電流環響應、芯片和算法）提高帶寬：電流環響應、芯片和算法 對于使用電流環力控的準直驅執行器而言，電流環響應的快速性決定了整個系統對于使用電流環力控的準直驅執行器而言，電流環響應的快速性決定了整個系統的響應速度。的響應速度。電流環內部延遲主要包括反饋環節的電流采樣延遲、PI 計算環節的計算延遲、空間矢量脈寬調制(SVPWM)算法的計算延遲以及逆變電路中功率器件的開關延遲等。提升電流環響應速度有兩種主要方式。1）通過解決電流采樣周期和

71、 SVPWM 占空比更新上存在的問題，提升響應速度。目前已經提出的方法有雙次采樣、分段式更新策略、SVPWM 調控增量預測等。2）改變傳遞函數，采用其他控制方式來取代傳統的 PI 控制，降低系統延時。圖圖 45：電流環內部延遲電流環內部延遲 資料來源：高響應交流永磁伺服系統快速電流環帶寬擴展方法，招商證券 由于帶寬與控制系統的計算耗時相關，采用計算速度更快的控制器對于提升帶寬由于帶寬與控制系統的計算耗時相關，采用計算速度更快的控制器對于提升帶寬有很大的幫助。有很大的幫助。當下主流的控制芯片可分為三大類，分別為微處理單元（MCU）、數字信號處理器（DSP）及現場可編程邏輯門陣列（FPGA）。相比

72、于 MCU 和DSP，FPGA 以硬件描述語言作為編程語言，由于直接由硬件實現邏輯，所以它并行執行，從而使運行速度大大提升，可提高關節算法的運行效率，也大量應用于復雜邏輯控制以及大量的數據運算和處理。敬請閱讀末頁的重要說明 25 行業深度報告 圖圖 46：FPGA 基本結構基本結構 資料來源：芯智訊，招商證券 改進的改進的PID、滑?？刂频人惴ň哂懈斓捻憫俣?。、滑?？刂频人惴ň哂懈斓捻憫俣?。PID最基本的電機控制算法，優點是簡單、可靠性高。但是傳統 PID 算法的響應速度較慢，目前的研究往往把PID 與其他控制算法相結合，以改善響應速度。例如，基于小波神經網絡 PID 算法的電機能夠更

73、迅速地響應突增扭矩的指令，更快收斂到給定值。除改進的 PID算法外，目前比較成熟的現代高級控制算法主要有模型預測控制、神經網絡控制、模糊控制、滑模變結構控制。其中，滑模變結構控制算法具有高精度、高響應速度、高魯棒性的特點，并且能很好地與其他控制算法相結合，在電機控制系統中得到了廣泛應用。三、準直驅技術案例三、準直驅技術案例 1、MIT Cheetah 最早的準直驅執行器使用在最早的準直驅執行器使用在 MIT Cheetah 四足機器人的髖關節、膝關節上。四足機器人的髖關節、膝關節上。結構上，該執行器采用飽和扭矩密度為 9Nm/kg 的 Emoteq HT-5001 無框電機和5.8：1 減速比

74、的行星減速器。MIT Cheetah 的第二個版本用自制的高扭矩密度電機取代了 HT-5001，飽和扭矩密度達到 27Nm/kg。MIT Cheetah 的每條腿使用 2個上述執行器。為了最大限度地減少慣性，每條腿的 2 個執行器和齒輪系同軸安裝于髖部，共同組成一個髖部模組。該模組的總質量為 3.65kg，其中電機占 2kg，鋼制齒輪系占 0.42kg，框架占 1.23kg。圖圖 47：MIT Cheetah 髖關節、膝關節準直驅執行器髖關節、膝關節準直驅執行器 圖圖 48：Emoteq HT 系列高力矩無框無刷電機系列高力矩無框無刷電機 資料來源：Actuator Design for Hi

75、gh Force Proprioceptive Control in Fast Legged Locomotion、招商證券 資料來源：Allied Motion、招商證券 敬請閱讀末頁的重要說明 26 行業深度報告 MIT Cheetah 3、Mini Cheetah 四足機器人在髖關節、膝關節、側擺關節上都四足機器人在髖關節、膝關節、側擺關節上都使用準直驅執行器。使用準直驅執行器。1）MIT Cheetah 3 執行器具備 230Nm 的最大扭矩。結構上，該執行器使用 1 個自制的高力矩密度電機、1 個單級 7.67：1 行星減速器。與Cheetah 2（5.8:1）相比，傳動比更高，目的

76、是提高機器人的承載能力和低速效率。2）Mini Cheetah 執行器峰值扭矩 17Nm，持續扭矩 6.9Nm，重 440g。峰值扭矩密度 38.64Nm/kg，持續扭矩密度 15.68Nm/kg。結構上，該執行器使用了 1 個間隙半徑為 40.5mm 的 iFlight ex-8 電機和 1 個單級 6：1 行星減速器。Mini Cheetah 的 4 條腿總共使用了 12 臺上述執行器，每條腿有 3 個自由度，分別是髖關節、膝關節和側擺。每個執行器的硬件成本為 300 美元，12 臺執行器一共 3600 美元。其中，iFlight ex-8 電機的成本為 66 美元（不含靜子箱體和軸承）。

77、圖圖 49：Mini Cheetah 腿部設計腿部設計 圖圖 50：MIT Cheetah 3 腿部設計腿部設計 資料來源：Mini Cheetah:A Platform for Pushing the Limits of Dynamic Quadruped Control、招商證券 資料來源：MIT Cheetah 3:Design and Control of a Robust,Dynamic Quadruped Robot、招商證券 2、宇樹科技宇樹科技 A1 機器人機器人 宇樹宇樹 A1 四四足機器人搭載準直驅執行器，應用于髖關節、大腿關節和膝關節。足機器人搭載準直驅執行器，應用于髖關

78、節、大腿關節和膝關節。1）性能上，執行器峰值扭矩為33.5Nm，重量僅為 605g，輸出密度達到55.37Nm/kg，爆發力強。執行器采用 FOC 控制，扭矩脈動小，噪音低，運行更加順暢。電機自帶溫度監測傳感器，可有效防止電機因溫度異常被損壞。電磁線采用浸漆技術，讓電機得到更好的散熱。A1 四足機器人重量約 12kg，持續奔跑速度可達 3.3m/s，關節最大轉速為 21rad/s，能實現瞬間提速。2）結構上，每個執行器搭載 1 個定制高扭矩密度電機、1 個單級 9:1 行星齒輪減速器和 15bit 分辨率的編碼器。執行器還采用了超大工業級交叉滾子軸承，優點是精度高、壽命長、抗軸向沖擊能力強。為

79、了保持機器人腿的低慣性，髖關節和膝關節執行器同軸都安裝于髖關節處。敬請閱讀末頁的重要說明 27 行業深度報告 圖圖 51：宇樹：宇樹 A1 電機電機 圖圖 52：宇樹：宇樹 A1 四足機器人腿部設計四足機器人腿部設計 資料來源：宇樹官網、招商證券 資料來源：Adaptive Force-based Control for Legged Robots、招商證券 3、智元智元 Powerflow 準直驅執行器準直驅執行器 智元遠征智元遠征 A1 兩足機器人搭載兩足機器人搭載 Powerflow 關節執行器，應用于腿部關節。關節執行器，應用于腿部關節。1）性）性能上能上，Powerflow 峰值扭矩

80、超過 350Nm，重量僅 1.6kg，扭矩密度非常高，超過218.75Nm/kg。同時，該執行器還具備體積小、耐沖擊、功率密度高、能量利用效率高、響應帶寬高的特點。2）結構上）結構上，該執行器采用低齒槽轉矩設計，部件包括徑向磁通外轉子無刷電機、10 速比以內的高力矩透明度行星減速器、共軛同軸雙編碼器、一體液冷循環散熱系統、矢量控制驅動器。其中，液冷系統起到了提高功率密度和峰值轉矩運行時間的作用。對于該款執行器，智元未來還會推出搭載軸向磁通電機的版本。圖圖 53：智元：智元 PowerFlow 關節電機關節電機 資料來源：臨港科技城公眾號、招商證券 四、相關公司四、相關公司 1、雙環傳動（環動科

81、技）、雙環傳動（環動科技）雙環傳動控股子公司環動科技從事機器人關節高精密減速機的研制及產業化，產雙環傳動控股子公司環動科技從事機器人關節高精密減速機的研制及產業化，產品主要分為擺線行星減速機和諧波減速機兩大類。品主要分為擺線行星減速機和諧波減速機兩大類。公司自主開發了共計 50 多個品種減速機，已實現 3Kg-1000Kg 工業機器人用減速機的全面覆蓋，并成功批量應用于國內各機器人頭部企業，各項性能指標均達到國際先進水平。在機器人高精密擺線行星減速機國產市場，環動科技市場占有率連續多年位居第一。未來，為滿足下游機器人廠商對關鍵核心部件國產化的訴求，環動科技將持續加大在重負載機器人減速機的關鍵技

82、術攻關與產業化推進方面的研發投入。敬請閱讀末頁的重要說明 28 行業深度報告 圖圖 54：SHPR-C 高精密擺線行星減速機高精密擺線行星減速機 圖圖 55：高精密諧波減速機：高精密諧波減速機 資料來源：環動科技官網、招商證券 資料來源：環動科技官網、招商證券 2、三花智控、三花智控 三花智控是全球最大的制冷控制元器件和全球領先的汽車熱管理系統控制部件三花智控是全球最大的制冷控制元器件和全球領先的汽車熱管理系統控制部件制造商制造商，正在積極布局機器人業務，正在積極布局機器人業務。目前，公司正推動 GDR 項目并擬在瑞士交易所上市，擬募資 2 億元金用于建設機器人機電執行器研發項目。機電執行器是

83、仿生機器人的核心部件，主要由伺服電機、減速機構和編碼器組成。該項目總投資 2.018 億元，致力于設計出在功率密度和響應速度上都可以滿足仿生機器人應用的產品，為仿生機器人整體提供性價比高的伺服機電執行器。預計 2024 年Q4，該項目達到產業化要求。圖圖 56：機器人機電執行器研發項目進度安排：機器人機電執行器研發項目進度安排 資料來源：三花智控公告、招商證券 三花智控三花智控與綠的合作研發諧波減速器，并與綠的合作研發諧波減速器，并參股參股智元機器人。智元機器人。2023 年 4 月，三花智控和綠的諧波簽署戰略合作框架協議，雙方同意在三花墨西哥工業園共同出資設立一家注冊資本不低于 1000 萬

84、美元合資企業，主營諧波減速器相關產品的研發、生產制造及銷售。通過與綠的諧波合作，能夠提高三花機電執行器的技術壁壘，增強產品競爭力。2023 年 12 月 14 日，國內人形機器人研發商智元機器人完成了 A3 輪融資，投資方為三花控股集團等 13 家機構，融資總金額超 6億元。目前，三花控股集團持有上海智元新創技術有限公司 0.48%的股份。2023年 8 月，智元推出了具身智能機器人遠征 A1。該機器人腿部關節采用了準直驅方案。3、銀輪股份、銀輪股份 銀輪股份主要經營熱交換器和汽車空調等熱管理產品，連續多年為特斯拉供貨。銀輪股份主要經營熱交換器和汽車空調等熱管理產品，連續多年為特斯拉供貨。敬請

85、閱讀末頁的重要說明 29 行業深度報告 自 2020 年起，公司向特斯拉供應汽車換熱模塊。公司在墨西哥新萊昂州建有工廠。特斯拉也計劃在該州建廠，預計于 2025 年或 2026 年投產。墨西哥工廠由銀輪控股子公司 Yinlun TDI,LLC 管理，目前為特斯拉的美國奧斯汀工廠供應加熱和冷卻部件。奧斯汀工廠生產 Model Y 和 Cybertruck。Yinlun TDI,LLC 的 CEO預計，一旦特斯拉的墨西哥工廠投運，銀輪也將為其供貨。銀輪還計劃在墨西哥開設更多工廠，使其在墨西哥的員工人數翻倍。2023 年 12 月，銀輪股份收到美國某電動汽車制造商的定點通知書，獲得該客戶空調箱項目的

86、授權，由墨西哥工廠供貨。該項目生命周期 5 年，預計將于 2024 年 9 月開始批量供貨，預計生命周期內銷售額約 4176 萬美元。圖圖 57：銀輪股份新能源車相關產品：銀輪股份新能源車相關產品 資料來源：銀輪股份官網、招商證券 銀輪股份公布新專利，未來或將切入機器人熱管理市場。銀輪股份公布新專利，未來或將切入機器人熱管理市場。2023 年 11 月，銀輪新專利“仿生熱管理方法”公布。該散熱系統主要針對機器人電池和與驅動電機關聯的 IGBT 模塊（絕緣柵雙極晶體管）設計，包括熱管換熱器、壓縮機、冷凝器、負壓蒸發裝置和儲液室。IGBT 模塊和電池分別通過對應的熱管換熱器散熱，熱管換熱器通過管路

87、依次連通壓縮機和冷凝器。負壓蒸發裝置設置于熱管換熱器的出液端，使工質氣化并排至外部空間，完成換熱。該方法解決了機器人散熱噪聲較大且功耗過大的問題。圖圖 58：銀輪股份機器人仿生熱管理系統：銀輪股份機器人仿生熱管理系統 資料來源：國家知識產權局、招商證券 4、中大力德中大力德 中大力德從事減速電機、減速器等機器人零部件的生產和銷售，產品包括精密行中大力德從事減速電機、減速器等機器人零部件的生產和銷售，產品包括精密行星減速器，在研精密擺線針輪減速器。星減速器，在研精密擺線針輪減速器。公司是從事機械傳動與控制應用領域關鍵零部件的研發、生產、銷售和服務的高新技術企業，成立以來深耕自動化傳動與驅動裝置的

88、研發和制造，為各類機械設備提供安全、高效、精密的動力傳動與控 敬請閱讀末頁的重要說明 30 行業深度報告 制應用解決方案。根據中大力德 2022 年年報，精密行星減速器是公司的主要產品之一，另外，公司主要研發項目中還包含精密行星伺服減速一體機、RVD 系列精密擺線針輪減速器和精密擺線針輪伺服減速一體機。圖圖 59：中大力德精密行星減速器：中大力德精密行星減速器 ZDE(F)系列系列 圖圖 60：中大力德中大力德 BX-RVE 系列擺線針輪精密減速器系列擺線針輪精密減速器 資料來源：中大力德官網、招商證券 資料來源：中大力德官網、招商證券 5、禾川科技禾川科技 禾川科技是國內領先的機器人編碼器制

89、造廠商。禾川科技是國內領先的機器人編碼器制造廠商。禾川科技是一家技術驅動的工業自動化控制核心部件及整體解決方案提供商，主要從事工業自動化產品的研發、生產、銷售及應用集成。根據公司 2022 年年報，公司主要產品中包含磁編碼器與光編碼器，磁編碼器最高可達 21 位，光編碼器最高可達 23 位、精度可達20 角秒，采用差分串行輸出信號，能夠有效防止外部干擾，可以提供性能與價格的完美結合。公司的伺服系統搭載自主研發的編碼器，在轉矩精度、速度波動率、速度環帶寬、控制周期等性能參數方面整體上已接近國外主流品牌同類可比產品水準。公司在高速高精度編碼器技術領域已獲得 10 項發明專利、11 項實用新型專利和

90、 2 項軟件著作權。公司在研項目包含 25 位光編碼器開發，開發完成后，該產品將廣泛應用于激光、CNC、鋰電、光伏、機器人等領域。圖圖 61：禾川科技禾川科技編碼器產品編碼器產品 資料來源：公司公告、招商證券 6、本末科技（未上市）本末科技（未上市）本末科技最早孵化于本末科技最早孵化于 XbotPark 機器人基地（機器人基地（松山湖松山湖），2020 年成立后致力于年成立后致力于提供無減速器的直驅精準動力方案。提供無減速器的直驅精準動力方案。公司目前已有 M06、M07、M09、M11、M15、G15 系列產品，產品具備結構緊湊、安裝方便、運行穩定、小體積、大扭 敬請閱讀末頁的重要說明 31

91、 行業深度報告 矩等優點。本末通過對極槽數、槽型、氣隙、永磁材料等相關優化,確保電機有更大的轉矩輸出、更小的轉矩波動，實現低轉速大扭知的直接驅動。該電機適配的驅動器使用磁場定向控制(FOC)算法，配合電機內置的高精度傳感器，達到對電機的精確控制及更好的靜音效果。驅動器具備完整可靠的電機 OBD 監控機制和保護功能，確保電機運行安全可靠。公司目前的客戶以掃地機器人為主，包括科沃斯、追覓、美的、高仙機器人等，還包括人形機器人公司，如智元機器人。圖圖 62：本末科技部分合作伙伴名錄本末科技部分合作伙伴名錄 資料來源：本末科技電機產品手冊、招商證券 本末科技本末科技采用“海爾貝克陣列采用“海爾貝克陣列

92、+磁場調制技術”組合技重新定義直驅電機效能。磁場調制技術”組合技重新定義直驅電機效能。本末科技的方案中采用外轉子結構，定子部分采用 24 槽分布式繞組結構以及多次分層繞線的工藝，從而有效地解決了定子高槽滿率和繞組端部距離過長的問題。同時，轉子部分采用外轉子表貼式結構，實現了 3.8:1 的磁場減速比，相較于傳統永磁電機顯著提高了電機的轉矩密度。為了進一步提升電機的轉矩密度，本末科技采用了海爾貝克（Halbach）陣列充磁技術方案，將外轉子永磁電機中的永磁體從普通徑向充磁改為海爾貝克充磁方式，氣隙側的磁通密度大幅增加，并減小了轉子軛部磁通，與傳統徑向充磁方式相比，聚磁效果得到顯著提升。本末科技技

93、術預研團隊不僅在電機結構設計上取得了重大突破，同時采用先進的 FOC矢量控制方式、并通過不斷優化算法提升性能。在技術驗證和樣品測試上，海爾貝克陣列磁場調制電機展現出卓越性能，其轉矩密度相比傳統永磁電機提升了1.5 倍以上。敬請閱讀末頁的重要說明 32 行業深度報告 圖圖 63：定子分布式多層繞組：定子分布式多層繞組 圖圖 64：外轉子表貼式結構：外轉子表貼式結構 資料來源：機器人大講堂、招商證券 資料來源：機器人大講堂、招商證券 圖圖 65：磁力線分布對比圖：磁力線分布對比圖（左圖為傳統（左圖為傳統充磁充磁，右圖為，右圖為海爾貝克充磁海爾貝克充磁）資料來源：機器人大講堂、招商證券 五、風險提示

94、五、風險提示 1.人形機器人商業化進展不及預期人形機器人商業化進展不及預期。無論哪一種執行器方案，市場規模的增長都將依賴于人形機器人的商業化。如果人形機器人產業化不及預期，則會嚴重影響準直驅方案的應用與相關零部件的銷售增速。2.關節執行器技術迭代風險關節執行器技術迭代風險。人形機器人目前相關執行器的技術路線仍沒有完全確定，仍在不斷迭代當中，準直驅技術即有可能迭代其他執行器技術，也有可能被其他技術迭代。3.行業競爭加劇行業競爭加劇風險風險。當人形機器人產業爆發時，必然會吸引大量的競爭者進入，行業競爭有加劇的風險。敬請閱讀末頁的重要說明 33 行業深度報告 圖圖 66：機械機械行業歷史行業歷史 P

95、EBand 圖圖 67：機械機械行業歷史行業歷史 PBBand 資料來源：公司數據、招商證券 資料來源：公司數據、招商證券 參考報告：參考報告：1、機器人系列報告（五）：人形機器人的前世今生2023-07-24 2、機器人系列報告（六）：高精密直線傳動部件，迎來產業化重要機遇2023-10-10 3、機器人系列報告（七）：人形機器人旋轉執行器技術全梳理2023-11-23 4、機器人系列報告（八）：六維力傳感器是高精密力控剛需，人形機器人催生新需求2024-01-16 15x25x30 x40 x55x050010001500200025003000Feb/22Aug/22Feb/23Aug/

96、231.3x1.9x2.5x3.1x3.8x020040060080010001200140016001800Feb/22Aug/22Feb/23Aug/23 敬請閱讀末頁的重要說明 34 行業深度報告 分析師分析師承諾承諾 負責本研究報告的每一位證券分析師，在此申明，本報告清晰、準確地反映了分析師本人的研究觀點。本人薪酬的任何部分過去不曾與、現在不與，未來也將不會與本報告中的具體推薦或觀點直接或間接相關。評級評級說明說明 報告中所涉及的投資評級采用相對評級體系，基于報告發布日后 6-12 個月內公司股價（或行業指數）相對同期當地市場基準指數的市場表現預期。其中，A 股市場以滬深 300 指數

97、為基準；香港市場以恒生指數為基準；美國市場以標普 500 指數為基準。具體標準如下：股票評級股票評級 強烈推薦：預期公司股價漲幅超越基準指數 20%以上 增持：預期公司股價漲幅超越基準指數 5-20%之間 中性：預期公司股價變動幅度相對基準指數介于 5%之間 減持：預期公司股價表現弱于基準指數 5%以上 行業評級行業評級 推薦：行業基本面向好，預期行業指數超越基準指數 中性：行業基本面穩定，預期行業指數跟隨基準指數 回避：行業基本面轉弱，預期行業指數弱于基準指數 重要重要聲明聲明 本報告由招商證券股份有限公司（以下簡稱“本公司”）編制。本公司具有中國證監會許可的證券投資咨詢業務資格。本報告基于

98、合法取得的信息，但本公司對這些信息的準確性和完整性不作任何保證。本報告所包含的分析基于各種假設，不同假設可能導致分析結果出現重大不同。報告中的內容和意見僅供參考，并不構成對所述證券買賣的出價，在任何情況下，本報告中的信息或所表述的意見并不構成對任何人的投資建議。除法律或規則規定必須承擔的責任外，本公司及其雇員不對使用本報告及其內容所引發的任何直接或間接損失負任何責任。本公司或關聯機構可能會持有報告中所提到的公司所發行的證券頭寸并進行交易，還可能為這些公司提供或爭取提供投資銀行業務服務?？蛻魬斂紤]到本公司可能存在可能影響本報告客觀性的利益沖突。本報告版權歸本公司所有。本公司保留所有權利。未經本公司事先書面許可，任何機構和個人均不得以任何形式翻版、復制、引用或轉載，否則，本公司將保留隨時追究其法律責任的權利。