首款人形机器人预售泼天富贵轮到国产电机减速器

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9月26日晚,傅利叶智能发布了国内第一款人形机器人GR-1的预售消息,打响了人形机器人商业化第一枪。

  傅利叶智能GR-1,身高1.65米,体重55公斤,全身自由度达44个,最大关节模组峰值扭矩可达300NM,步行速度可达到5KM/h,负重50公斤。

近年来,在特斯拉的引领下,人形机器人市场十分火爆。哪些国内企业已经入局?将为产业链带来哪些机会?

01

未来已来?

人形机器人产业加速

自2023年起,随着以ChatGPT为代表的AI大模型风靡全球,人形机器人产业加速,多家企业公布通用人形机器人产品。有机构预测,最理想的情景下,2035年人形机器人市场或将达到1540亿美元。

今年8月,曾拥有百万年薪的华为天才少年稚晖君(彭志辉),联合成立了智元机器人公司,并发布了其最新首款具身智能的通用人形机器人远征 A1,身高175cm,体重53kg,最高步速可达7km/h,全身49个自由度,可以执行双足行走、智能任务、人机互动等,并采用上下肢分体的模块化设计,成本价不到20万元,预计明年快速切入商业化落地。

除此之外,国产小米、优必选、追觅和宇树机器人等厂家的人形机器人也在加紧研发中,有望在近两年持续引爆机器人市场,商业化落地指日可待。

  02

商业化在即

产业链增量机会在哪?

特斯拉机器人性能强劲且公开信息较多,全球其他厂商或借鉴其宝贵经验,可从特斯拉技术进展剖析未来机器人技术方向。

特斯拉机器人擎天柱(Optimus)做瑜伽动作,展示了惊人的平衡能力

  首先,其灵巧的抓取要来自3D机器视觉(提高识别能力)、端到端神经网络(提高运算和逻辑能力)和关节编码器(提高机器人控制精度)技术的提升;另外,行星滚柱丝杠和空心杯电机也起到了重要作用。

▷3D机器视觉和端到端神经网络

特斯拉通过移植在无人驾驶领域开发的3D机器视觉和端到端神经网络算法,使机器人的灵巧性大幅提升。

▷编码器

编码器可以辅助机器人进行空间维度的识别,大大提高机器人控制精度,本次机器人商用有望将编码器大量应用于人形机器人运动控制当中。据MIR睿工业,2022年我国编码器市场中海外厂商多摩川、海德汉、西克和堡盟占据了50%以上的市场份额,行业集中度较高,国内厂商仅有禹衡市场份额居前。

  ▷行星滚柱丝杠

行星滚珠丝杠,成本占比达14.84%。FSD系统和特斯拉AI芯片或难复制应用于其他机器人品牌,但丝杠产品通用性强,易带来较大增量市场。

▷空心杯电机

空心杯电机兼具反应速度快、转速调节灵敏和稳定性高等优势,全方位碾压普通电机,得以使特斯拉机器人心灵手巧,尽管研发、制作成本较高,随着工业机器人应用场景更加复杂化,空心杯市场规模在中长期有望大幅提升。

从竞争格局来看,空心杯电机市场仍以老牌海外厂商为主,市场份额仍然集中在头部厂商,全球龙头主要是瑞士maxon、德国faulhaber两家,内资龙头为鸣志电器,第二梯队主要有鼎智科技、深圳拓邦、上海埃依琪(非上市)、北京奕山(非上市)等,产品主要面向国内中低端市场。

除抓取能力之外,特斯拉机器人表现了较强的平衡稳定性,高精度高纬度力/力矩传感器和减速器发挥了重要作用。

▷六维力矩传感器

可更精准地检测到是否抓取到工件、意外接触到人类、适合场景的最高力度等,未来将大量应用于手腕、脚踝关节,大幅度提升机器人平衡能力与手部抓取能力。美国ATI、宇立仪器、蓝点触控、坤维科技目前属于行业第一梯队

▷减速器

另一核心部件减速器的成本占比较高,减速器可有效降低电机转速,使力矩维持在一个可以使机器人实现功能的最佳范围,帮助机器人实现对力度的精准把控。

  谐波减速器方面,2021年Harmonic占有全球谐波减速器市场的82%,国内绿的谐波全球市占率约7%。从国内市场看,2021年Harmonic、绿的谐波和来福谐波的市占率分别为35.5%、24.7%和7.7%。对于RV减速器,国内知名的RV减速器制造商包括双环传动、中大力德、南通镇康和秦川机床等。

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