2023年中國(guó)人形機(jī)器人行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)分析 應(yīng)用市場(chǎng)將由細(xì)分領(lǐng)域突破到通用型

人形機(jī)器人行業(yè)主要上市公司：(01810.HK);(002472.SZ);(688160.SH);(603728.SH);(300660.SZ);(300969.SZ);(688017.SH);(002896.SZ);(300124.SZ);秦川機(jī)床(000837.SZ);(300718.SZ);(002338.SZ);(002747.SZ)等

本文核心數(shù)據(jù)：中國(guó)人形行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、中國(guó)人形核心零部件價(jià)值量分布、中國(guó)人形機(jī)器人核心零部件國(guó)產(chǎn)化空間

準(zhǔn)直驅(qū)方案有望成為部分關(guān)節(jié)首選

(相關(guān)資料圖)

當(dāng)前的方案采用的是傳統(tǒng)的剛性驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)，特點(diǎn)是精度高，但功率密度達(dá)不到生物肌肉的水平、抗沖擊性也一般，不太能適應(yīng)復(fù)雜的地理環(huán)境。除了剛性驅(qū)動(dòng)器外，還有彈性驅(qū)動(dòng)器、準(zhǔn)直驅(qū)等方案，控制算法會(huì)復(fù)雜、精度一般，但安全性和效率顯著提升，其中準(zhǔn)直驅(qū)方案在一些四足狗、人形機(jī)器人方案中使用較多。

相較于剛性驅(qū)動(dòng)器方案(無(wú)框力矩電機(jī)+減速器+力傳感器+編碼器)，準(zhǔn)直驅(qū)方案多采用直驅(qū)電機(jī)低減速比的行星減速器磁編碼器，無(wú)須昂貴的力傳感器，通過(guò)電流環(huán)直接實(shí)現(xiàn)力控，故適合力控精度要求高、響應(yīng)快、抗沖擊的場(chǎng)合。目前國(guó)外UCLA的機(jī)器人Artemis自研四個(gè)準(zhǔn)直驅(qū)模組用于髖關(guān)節(jié)。

靈巧手有望通過(guò)改進(jìn)傳動(dòng)與驅(qū)動(dòng)方式提升靈巧度

當(dāng)前特斯拉的靈巧手采用蝸輪蝸桿欠驅(qū)動(dòng)方案，但靈巧手有更豐富的配置方案。按驅(qū)動(dòng)方式分，涵蓋全驅(qū)動(dòng)欠驅(qū)動(dòng)方案，欠驅(qū)動(dòng)方案使用較多，其電機(jī)數(shù)量小于關(guān)節(jié)自由度，系統(tǒng)體積小、質(zhì)量輕，成本低廉，且具備抗外界沖擊的柔性等優(yōu)勢(shì);按機(jī)械傳動(dòng)方式分，也可分為連桿、蝸輪蝸桿、滾珠絲桿、帶傳動(dòng)。

芯片技術(shù)的創(chuàng)新和進(jìn)步推動(dòng)人形機(jī)器人發(fā)展

人形機(jī)器人需要集成多種傳感器、執(zhí)行器、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、語(yǔ)音識(shí)別和控制系統(tǒng)等設(shè)備，并且需要進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和控制算法的設(shè)計(jì)。這些設(shè)備和算法都需要計(jì)算能力強(qiáng)、功耗低、體積小、集成度高的芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，芯片作為人形機(jī)器人的核心組件，直接決定了機(jī)器人的性能和功能。除此之外，芯片還可以通過(guò)硬件加速、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)算等方式來(lái)提高機(jī)器人的性能和效率，實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別的功能，如人臉識(shí)別、語(yǔ)音翻譯、情感分析等。因此，芯片技術(shù)的創(chuàng)新和進(jìn)步，將推動(dòng)人形機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展。

無(wú)框力矩電機(jī)、減速器和力傳感器將保持高價(jià)值量

根據(jù)Tesla AI Day的數(shù)據(jù)，以特斯拉Optimus為例，2023年人形機(jī)器人核心零部件價(jià)值量排名前三的是無(wú)框力矩電機(jī)、減速器和力傳感器;而2030年，無(wú)框力矩電機(jī)價(jià)值量占比下降，力傳感器、減速器價(jià)值量占比上升，且力傳感器將超過(guò)減速器，排名第二，三者合計(jì)占比仍超過(guò)50%。

人形機(jī)器人應(yīng)用市場(chǎng)將由細(xì)分領(lǐng)域突破到通用型

參照自動(dòng)駕駛，從L1到L3是經(jīng)歷5年以上迭代的，并且完全自動(dòng)駕駛L5也仍需時(shí)間。人形機(jī)器人的成熟也是漸進(jìn)式，可在細(xì)分市場(chǎng)的率先商業(yè)化，如工廠(chǎng)生產(chǎn)、安防巡檢、物流配送、服務(wù)業(yè)引導(dǎo)、救援、軍事等，初期功能單一，后逐步成熟轉(zhuǎn)為通用型機(jī)器人，由Tob轉(zhuǎn)為T(mén)oc，進(jìn)入家政等市場(chǎng);更遠(yuǎn)的未來(lái)，人形機(jī)器人有望應(yīng)用于航天航空領(lǐng)域。

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