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

工程新聞

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的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�；�發(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)。

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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