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成都匯陽(yáng)投資關(guān)于機器人運動(dòng)的“心臟 ”,電機有望迎來(lái)廣闊空間

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發(fā)表于 2023-11-20 21:06:23 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式

人形機器人快速進(jìn)化 , 電機是其重要部件

隨著(zhù)工業(yè)機器人相關(guān)技術(shù)的日趨成熟,人們對機器人技術(shù)智能化本質(zhì)的認識日益加深,與工業(yè)機器人相對固定的作業(yè)環(huán)境不同,人形機器人通常使用于人類(lèi)的日常生活環(huán)境中。人形機器人具備類(lèi)似人類(lèi)的感知、 決策、行為以及擬人化的移動(dòng)特性,從外觀(guān)上更加容易被使用者接受并產(chǎn)生親切感, 因此能夠在人類(lèi)所在的環(huán)境中與人類(lèi)和諧相處,協(xié)助人類(lèi)完成復雜和多樣的工作。機器人關(guān)節驅動(dòng)器是雙足人形機器人關(guān)鍵部件,按動(dòng)力來(lái)源可以分為液壓、氣動(dòng)、 電機驅動(dòng)、記憶金屬、生物類(lèi)(心肌細胞)等,其中電機驅動(dòng)和液壓驅動(dòng)是較為常見(jiàn)的兩種形式, 電機方案的優(yōu)勢在于,在運動(dòng)控制方面,其設計比液壓控制有更成熟的解決方案,處理器編碼器也相對更容易正確獲取運動(dòng)狀態(tài)的實(shí)時(shí)反饋,控制精度也有很大保障 ,而且相較液壓成本便宜了很多。

機器人運動(dòng)的“ 心臟 ” ,對運動(dòng)精度起決定作用

電機(俗稱(chēng) “ 馬達 ” )是指依據電磁感應定律實(shí)現電能轉換或傳遞的一種電磁裝置,它的主要作用是產(chǎn)生驅動(dòng)轉矩,作為用電器或各種機械的動(dòng)力源。機器人關(guān)節系統包括驅動(dòng)器、控制器和關(guān)節電機。機器人關(guān)節電機具有減速、 傳動(dòng)、提升扭矩功能,它被視為機器人的執行單元,根據需要被安裝在各關(guān)節上控制關(guān)節運動(dòng),機器人諸如行走、 跑、彈跳等動(dòng)作均由機器人關(guān)節電機驅動(dòng)產(chǎn)生,是機器人運動(dòng)的 “ 心臟 ” 。Optimus 主體部分共有 28 個(gè)執行器,線(xiàn)性及旋轉各 14 個(gè),所用電機為無(wú)框力矩電機。28 個(gè)執行器分布于肩、肘、腕、軀干、髖、膝、踝等部位。根據 2022 特斯拉 AI day 的展示,28 個(gè)執行器分布在: ①肩部 6 個(gè)(旋轉×6) ; ②肘部 2 個(gè)(直線(xiàn)×2); ③腕部 6 個(gè)(旋轉× 2+直線(xiàn)×4) ;④軀干 2 個(gè)(旋轉×2);⑤髖部 6 個(gè)(旋轉×4+直線(xiàn)×2);⑥ 膝部 2 個(gè)(直線(xiàn)×2); ⑦踝部 4 個(gè)(直線(xiàn)×4)。Optimus 手部共有 12個(gè)執行器(雙手) ,所用電機為空心杯電機。

產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速 , 電機有望迎來(lái)廣闊空間

人形機器人作為通用機器人代表和具身智能的優(yōu)秀載體,一方面正在受益于通用人工智能的發(fā)展,另一方面,也以“ 具身智能 ”成為 AI 與物理世界的接口,和下一代通用人工智能的終端平臺。AI 大模型在機器人任務(wù)中主要扮演 了推理決策的角色,將人類(lèi)給出的自然語(yǔ)言指令拆解為機器人可執行的步驟。 多模態(tài)的 AI 大模型補全了機器人核心的推理決策能力,有望助力人形機器人走向通用之路。核心零部件供給是未來(lái)機器人產(chǎn)業(yè)規;l(fā)展的重要支撐,人形機器人三大核心零部件包括減速器、伺服系統和控制器,成本合計占比超 70%。目前在 Optimus 人形機器人核心零部件中, 電機價(jià)值量合計占比約 25% 。假設未來(lái) 10 年全球人形機器人出貨量達到 500 萬(wàn)臺,無(wú)框電機單價(jià) 2500 元、空心杯電機單價(jià) 1300 元,則 10 年后人形機器人帶來(lái)的無(wú)框電機增量市場(chǎng)有望為3500 億元, 空心杯電機增量市場(chǎng)有望為 780 億元,合計 4280 億元市場(chǎng)空間。

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步科股份:專(zhuān)注于工業(yè)自動(dòng)化設備控制核心部件與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)軟硬件,產(chǎn)品下游應用廣泛。上海步科自動(dòng)化股份有限公司一直專(zhuān)注于工業(yè)自動(dòng)化設備控制核心部件與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)軟硬件的研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售以及相關(guān)技術(shù)服務(wù) , 并為客戶(hù)提供設備自動(dòng)化控制、數字化工廠(chǎng)及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案, 是中國為數不多的機器自動(dòng)化與工廠(chǎng)智能化解決方案供應商。公司的自動(dòng)化設備控制核心部件主要包括工業(yè)人機界面、伺服系統、步進(jìn)系統、可編程邏輯控制器、變頻器等,且廣泛應用于物流設備、機器人、包裝設備、食品設備、服裝設備、醫療設備、環(huán)保設備,軌道交通設備等自動(dòng)化設備行業(yè)。

 鳴志電器:優(yōu)勢主業(yè)穩健成長(cháng),新興領(lǐng)域布局成效顯著(zhù)。鳴志電器成立于 1994 年, 由設備狀態(tài)管理系統業(yè)務(wù)起家,逐步延伸至步進(jìn)電機領(lǐng)域, 目前已成為全球步進(jìn)電機排名前三企業(yè);而后通過(guò)內生+外延方式,形成步進(jìn)電機、無(wú)刷電機、伺服電機、 空心杯電機、驅動(dòng)器、控制器等多產(chǎn)品矩陣的發(fā)展模式。22年公司持續優(yōu)化自身產(chǎn)品結構,在信息化、自動(dòng)化、智能化應用領(lǐng)域打造具備核心競爭力的產(chǎn)品。公司布局新興、高附加值應用領(lǐng)域業(yè)務(wù)取得顯著(zhù)成效包括工業(yè)自動(dòng)化、醫療器械和生化分析、移動(dòng)服務(wù)機器人、光伏/鋰電/半導體、 智能汽車(chē)電子。

參考資料:20231116-德邦證券-人形機器人深度系列報告:機器人運動(dòng)的 “ 心臟 ”, 電機有望迎來(lái)廣闊空間


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