人形机器人灵巧手行业研究:人形机器人硬件迭代核心模块.pdf
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- 时间:2024/03/06
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人形机器人灵巧手行业研究:人形机器人硬件迭代核心模块。1、灵巧手:人形机器人末端执行与感知的工具,是人形机器人未来硬件迭代空间最大的功能模块之一。灵巧手模仿人手的结构和 功能,实现对物体的灵活抓取,满足多种工作需求。根据我们测算,目前单只人形机器人灵巧手成本约2.8万元,我们预计产业化 成熟后,单只价值量有望降低到1.5万元,在人形机器人整机成本中占比约14%。我们预计2030年人形机器人灵巧手全球市场空间 约568亿元,2023-2030年市场空间复合增速约35%。
2、传动、驱动、传感系统多元集成解决方案,赋能灵巧手精准化、智能化发展方向 (1)传动系统:包括连杆传动、齿轮传动、带传动、线绳驱动等,多种传动方式可结合应用,实现优劣互补; (2)驱动系统:电机驱动为主流路线,驱动力大、控制精度高、响应快,适配于灵巧手的通用性、移动性,易于实现商业化; (3)传感系统:内在传感器反馈机器人动态信息,外部传感器感知外部环境,相互搭配实现灵巧机械手的运动和控制。
3、空心杯电机:灵巧手电机最佳选择之一,海外厂商占据市场龙头,国内企业起步较晚,有望借助人形机器人实现弯道超车 (1)使用绕线杯式电机绕组,减小了电机运行时的磁阻力矩和齿槽引起的转矩脉动,降低了电机运行过程中的能量损失,具有节 能、效率高、灵敏度高、运行稳定等特点,适配灵巧手对体积、性能、成本的优化需求。 (2)人形机器人帮助打开空心杯电机未来市场,根据华经产业研究院,2022年全球空心杯电机市场规模约为51亿人民币,预计 2028年市场规模将达到83亿人民币,期间复合年均增长率约8.5%。我们预测,人形机器人2030年需求实现177.2万台,带动空心 杯市场空间达到132亿元。 (3)中国与欧洲为空心杯电机的主要市场,根据QYResearch数据,2021年中国和欧洲的空心杯市场分别占全球34.8%、25.9%。 全球竞争格局高度集中,中高端市场仍由欧洲企业主导,CR4占据市场份额的65%以上。国内鸣志电器等暂居第二梯队,国内厂商 在生产效率、产品寿命、精度方面,较海外厂商仍存在一定的技术差距,随人形机器人需求空间打开,国产替代进程提速。
4、绕线机:空心杯制造核心环节,以斜绕形和马鞍形为主,海外厂商自动化程度相对较高,国产厂商自动化率快速提升 空心杯电机常用的线圈绕法有直绕形、马鞍形、斜绕形三种形式,斜绕形和马鞍形在绕制工艺上相对简单,国内外绕线机多采用这 两种方式。Metetor、田中精机等厂商自动化发展居于领先地位,国内厂商研发技术存在优化空间。
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