券商观点|人形机器人系列深度报告之二:具身智能机器人硬件末端执行器唯一解-灵巧手
2025年2月19日,兴业证券发布了一篇机械设备行业的研究报告,报告指出,具身智能机器人硬件末端执行器唯一解-灵巧手。
报告具体内容如下:
投资要点: 灵巧手产业链短期内有望迎来突破性增长。灵巧手具备抓取&操作能力、自由度接近人手,适应性远超传统夹爪,是机器人确定性强的末端执行器。短期来看,人形机器人商业化进程的加速将驱动具身智能大模型实现从当前G2阶段向G3-G5阶段的跨越式演进,将激发市场对高质量真机数据的海量需求,而现有真机数据体系中灵巧手数据积累相对薄弱,灵巧手产业链有望迎来井喷式增长。此外,人形机器人产业的高速发展将为灵巧手市场带来长期增长动力,中性测算下2035年全球人形机器人灵巧手市场容量为743.8万只,对应的市场规模约967亿元。 灵巧手路线:主流方案为电驱+腱绳传动,搭配传感器。机器人灵巧手的发展分为五个阶段,逐步实现从基础功能到仿生智能的跨越,从发展趋势来看,灵巧手的自由度不断增加,电驱与腱绳传动方案为主流。(1)驱动方式:灵巧手的驱动方式主要分为电机、气缸、液压缸及人工肌肉,其中电机驱动为主流方案。(2)传动方式:腱绳传动为主流方案,搭配减速器或丝杠。(3)全驱动/欠驱动:全驱动与欠驱动的核心差异在于驱动方式与控制逻辑,混合驱动设计有望成为未来趋势。 特斯拉灵巧手演化:自由度大幅提升,传动结构升级。一代灵巧手以高效性和成本控制为核心,采用6只电机驱动,单手11个自由度,采用腱绳传动方案,配备行星减速器与蜗轮蜗杆。二代灵巧手的变化为新增触觉传感器。第三代灵巧手具有22个自由度,自由度大幅提升,预计第三代灵巧手共17个驱动器(新增11个),传动结构优化明显。对特斯拉第三代灵巧手进行价值量分拆,行星滚柱丝杠在单只灵巧手价值量中占比43%,无刷电机占比34%,行星减速器占比14%,触觉传感器占比9%。
灵巧手零部件:(1)电机:空心杯电机天然契合人形机器人手部关节,国产厂商奋起直追;直流无刷电机成本低于空心杯电机,为备选方案。((2)减速器:行星减速器可搭配空心杯电机使用,我国行星减速器市场持续扩容,在全球市场中的占比加速提升。(3)丝杠:行星滚柱丝杠技术壁垒高筑,国内外存在40年左右时间差。((4)六维力传感器:人形机器人力控关键部件,国内仍处于产业化早期。((5)触觉传感器:柔性触觉传感技术国产化进程加快。(6)腱绳:高分子纤维Dyneema因其卓越的耐磨性和低蠕变性,逐渐成为腱绳的主流材料。
投资建议:近期人形机器人发展不断加速,以特斯拉为首的人形机器人厂商性能持续提升,华为等国内大厂布局人形机器人亦将加速产业大规模量产时点的到来。在中美人形机器人产业链的共同作用下,2025年板块有望迎来量产元年。灵巧手作为人形机器人末端执行器的唯一解,短期有望受益于产业链对高质量真机数据的海量需求,中长期有望受益于人形机器人产业的持续发展。建议关注:兆威机电(003021)((灵巧手本体及零部件电机/减速机)、安培龙(301413)((六维力传感器发发中)、柯力传感(603662)((六维传感器样,触觉传感器发发验证阶段)、鸣志电器(603728)((电机)、北特科技(603009)((丝杠)、五洲新春(603667)((丝杠)、汉威科技(300007)((柔性触觉传感器、惯导类传感器)。
风险提示:人形机器人技术迭代进度不及预期;国产替代进度不及预期;核心零部件降本不及预期;竞争加剧风险。
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