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人形機器人產業鏈及前景分析

2024-2-6 來（lái）源（yuán）：作者：

一、人形機器人拆解

2021年8月第一屆特斯拉AI Day上，特斯拉發（fā）布了首款人形機（jī）器人“擎天柱”(Optimus)的概念圖，該人形機器人身高（gāo）5英尺8英寸，重125磅，具有45磅的承載能力和150磅（páng）的硬拉能力，其控製將通過類似於電動（dòng）汽車智（zhì）能算法進行。2022年2月推出原型機，在2022年9月30日AI Day亮相接近於完整體（tǐ）的新一代人（rén）形機器人（rén），2023年7月亮相世界人工智能大會。

特斯拉發布的最新一代Optimus在身體機械部分（fèn）有28個關節(14個旋轉執行器+14個線性執行器)，2個靈巧手共有12個關節(6個執行器*2)。特斯拉人形機器人的靈巧手（shǒu）在設計中模仿了（le）人手，擁有自適應抓取能力。手部結構為五指多關節，拇指采用雙電機驅動彎曲和側擺，其它四指各一個電機。共計（jì）6個執行器、11個（gè）自由度，負荷20磅，能夠自適應抓取（qǔ）角度，具備工具使用能力、小物（wù）件精準（zhǔn）抓握能力。特斯拉人形機器人全（quán）身的28個執行器分（fèn）布在肩部(6個)、肘部(2個)、腕部(6個（gè）)、軀幹(2個)、髖部(6個)、膝部(2個（gè）)、踝部(4個)。

特斯拉Optimus的旋轉關節方案：無框電機+諧波減速器+扭矩傳感器+位置傳感器+軸承(角接觸球（qiú）軸承+交（jiāo）叉（chā）圓柱滾子軸承)+編碼器（qì）。特斯拉同步展示（shì）了其（qí）執行器產品組合，包含了（le）3個不同扭矩的旋轉減速器，分別為20Nm/110Nm/180Nm。全身分布:肩部（bù）6個，腕部2個，髖部4個，軀幹2個。

特斯拉Optimus的（de）線性關節方案:無（wú）框電機+行（háng）星滾柱絲杠+力矩傳感器+位置傳感器+軸承。特斯拉同（tóng）步展示了其執行器產品組合，包（bāo）含了3個不同力矩的線性執行器，力矩分別為500N/3900N/8000N。全身分（fèn）布：肘部2個，腕部4個，髖部2個，膝部2個，踝部4個。

二、人形機器人（rén）主要部分價值量分布

參考特斯拉Optimus，人形機器人（rén）價值（zhí）量主要分（fèn）布在FSD係統、AI芯片、執行器、靈巧手肢體骨骼這幾個部分：FSD/AI芯片：特斯拉核心競爭力，單機價值量（liàng）約為（wéi）50000元，成本占比約為26.5%；旋轉執行器：總（zǒng）成（chéng）產品，將由第三方供（gòng）應（yīng），包含諧波減速器(或者類（lèi）諧波的新型減（jiǎn）速器)、無框力矩電機、力矩（jǔ）傳感器、編碼器、軸承等主要部分，成（chéng）本占比約（yuē）為23%；線（xiàn）性執行器：總成產品（pǐn），將由第三方供應，包含行星滾柱絲杠、無（wú）框力矩電機、力矩傳（chuán）感器、編碼器、軸承等主要部分，成本（běn）占比約為28%；靈巧手：包含空心杯（bēi）電機、行星齒輪箱、傳感器、滾珠絲杠等，成本占比約為7%；肢體骨骼：力學結構件，成本占比約為13%。第三方供應的非總成零（líng）部件中，無框力矩電機(14.84%)、行星滾（gǔn）柱絲杠(14.84%)、諧波減速器(7.42%)、力（lì）矩傳（chuán）感器(7.42%)、編碼器(4.45%)、空心杯電機(3.82%)占比較大。二、人形機（jī）器人主要環（huán）節分析

1、減速器：技術壁壘較高，國產替代加速

機器人減速器主要（yào）分為RV減速器和諧波減速器兩類。諧波減速器具有單級傳動比大、體積小、質量小、運動精度（dù）高等優點，並且能在密閉空間和介質輻射的工況下正常工作，更（gèng）適用於輕負（fù）載（zǎi）精密減速領域，如人形機器人（rén）等。相比諧波減速器，RV減速器具有傳動比範圍大、精度較為（wéi）穩定、疲勞強（qiáng）度較高等優勢，還有著更高（gāo）的剛性和扭矩承載能力，主要適用於機器人大臂、機座等（děng）重負載部位。

諧（xié）波減速器的難點主要在於齒形設計（jì）、材料、加工設備（bèi）、工藝和一（yī）致性。技（jì）術（shù）難點具（jù）體（tǐ）包括：齒形設計：由於諧波減速器的傳動原（yuán）理為兩個（gè）齒輪之間的齧合運動，且柔輪不斷發生形變，因此齒輪的高度、寬度、形狀（zhuàng）等（děng）設計對減速性能有較大影響。材料：柔輪不斷形變傳（chuán）遞力矩，對材料的一致性、載（zǎi）荷、精度、疲勞壽命都（dōu）有較大挑戰，普通的金屬和合金難以達到要（yào）求。加工設備：柔輪很薄，厚（hòu）度約100μm，加（jiā）工和切割要求高，高（gāo）精（jīng）度數控磨床、滾齒機均需要進口，而日本高精度機床對我國有限製。加工工藝：柔輪的（de）加工和切割要求高，有一些過（guò）程仍然依賴（lài）於員工的經（jīng）驗積累。一致性：在規模化量產情況下，降低次品率（lǜ），保持產品的一致性水平有很大難度。RV減速器相比諧波減速器結構更為複雜，對加工精度和工藝要求更為嚴苛。其技術（shù）難點具體為：加工精度：結構複雜，實際工況（kuàng）中RV減速器需要反複精確定位（wèi），相當於不斷啟動和刹（shā）車，保持精度不衰（shuāi）減，如果精度低將會造成產品的磨損。加工工藝：各項工（gōng）藝的密切配合，包括齒麵熱處理、加工精度、零件對稱性、成組技術、裝配精度，這些工（gōng）藝總裝公差將會造成（chéng）產品的磨損和壽（shòu）命。一致性（xìng）：作為精密零部件（jiàn），單個產品達到（dào）較（jiào）高性能難度不（bú）高，但規模化（huà）量產的產品均達到標準性能是極大挑戰。

減速器進口（kǒu）壟斷格局有望打破，國（guó）產替代進行（háng）時。全球機器人減速器市場高（gāo）度集中，日本廠商占據大部分（fèn）市場份（fèn）額，2021年納博特斯克占據中國RV減速器53%市場份額，哈默納科占據中國諧波減速器35.5%市場份額（é）。但目前中國已將突破機器人關鍵核心技術作為重（chóng）要工程，國內廠（chǎng）商攻克了（le）減速器、控製器、伺服（fú）係統等關鍵核心零部件領（lǐng）域的部分難題。中國RV減速器出口量（liàng）總體呈現上漲態勢，進口量總體呈現（xiàn）下降趨勢，RV減速器（qì）國產化的趨勢顯現；近年來國內諧波廠商逐漸進入（rù）下遊客（kè）戶供應鏈，中（zhōng）國品牌市占率逐年提升。進口精密減速器以日本哈默納科公司的產品（pǐn）為例，其單價通常在3,000~4,000元之間，國產精密減速器單價為（wéi）該價格的30%~50%，具備價格優勢。

2、絲（sī）杠：技術壁壘很高，國產替代空間（jiān）大

絲杠是將回轉（zhuǎn）運動轉化為直線運動，或將直線運動轉化為回轉運動的（de）理想的產品。常見的絲杠產品包括滑動絲杠、滾（gǔn）珠絲杠、行星滾柱絲杠等。滾珠絲杠是工業精密機械中常用的傳動元件，其主要結構包括滾珠絲杠、滾珠螺母、滾珠三（sān）部分。核心傳動原理是（shì）將旋轉運動轉化為直（zhí）線運動，化滑動摩擦為滾動（dòng）摩擦（cā）。當絲杠相對螺（luó）母旋轉時，絲杠（gàng）的（de）旋轉麵通過滾珠的循環滾動（dòng）推動螺母軸向移動（dòng），化旋轉為線性；滾（gǔn）珠的（de）滾動使得絲杠和螺母之（zhī）間的滑動摩擦轉變為滾珠與絲杠、螺母之間的滾動摩擦，化滑動為滾動，大（dà）大提升傳動效率。行（háng）星滾柱絲杠屬於新一代螺紋絲杠的高精（jīng）尖分支（zhī），綜合性能（néng）強且應用前景廣闊。行星滾柱絲杠通過齧合滾柱產生線接觸滾動摩擦，大幅增加絲杠傳動（dòng）過程的接觸麵和受力麵，與以（yǐ）往（wǎng）用於精密傳動的滾珠絲杠（gàng）相比，在（zài）傳動效率損失不大的前（qián）提下，又同時具備了高轉（zhuǎn）速、高載荷、高剛度、高範圍（wéi）導程以及更小體積、更低噪音、更（gèng）方（fāng）便維護拆卸等特點。目前已（yǐ）經在（zài）航空航天、武器裝備、核動力等全球高精（jīng）尖領域運用，同時在機床、汽車ABS係（xì）統、石油化工等民（mín）用場景下也存在廣（guǎng）泛的應用（yòng）需求。

滾珠絲杠：滾珠絲杠發（fā）明於1874年，20世（shì）紀（jì）30年代，美（měi）國通用公司在汽車的轉向裝置上首次應用（yòng）了（le）滾珠絲杠元件，20世紀40年（nián）代，滾（gǔn）珠絲杠副首次在數控機床上得到使用，並成為了數控機床的理想進（jìn）給元件；伴隨機床和（hé）自動化設備的發展，對滾珠絲杠副的（de）研究和生產（chǎn）得到推進，50年代開始在（zài）工業發達國家出（chū）現眾多滾（gǔn）珠絲杠副廠家，如英國ROTAX、日本NSK等。我國研（yán）製用（yòng）於數控機床的滾珠（zhū）絲杠副起步於20世紀50年（nián）代，1964年我國自行（háng）設計研製第一套滾珠絲（sī）杠副，自2009年國家啟動相關課題開始，國內企業如漢江機（jī）床、山東（dōng）博（bó）特精工等已經（jīng）取得了許多（duō）優（yōu）秀的成果，但目前我國在高性能產品上與世界先進企業相比仍有進（jìn）步空間，在國內市場上，中高端滾珠絲杠市場（chǎng）主要由德（dé）國和日本（běn）企業占據，THK、NSK、力士樂等國際企業可以占據（jù）高端市場90%的市場份額，而中國大陸企業主要活躍在中端市場，約占30%的市場份額。主要原因為我國企業規模小，起步晚（wǎn），在產品質量上達（dá）不到高精（jīng）度水平。

行星滾柱絲杠：1942年，瑞典人Carl Bruno Strandgren首次（cì）申請了循環式行星滾柱絲（sī）杠專利，1954年申請了標準式和反（fǎn）向式行星滾（gǔn）柱（zhù）絲杠專利，1986年，William J.Roantree發明了差動式行星滾（gǔn）柱絲杠，之後Oliver Saari發明了軸承環（huán）式（shì）行星滾柱絲杠。1970年，瑞士的Rollvis公司開始研製行星滾柱絲杠，瑞典的SKF也同時研製行星滾柱絲杠，美國的Moog、德國的Ortlieb和英國的Power Jacks等都有各自成熟的行星滾柱絲杠產品；美國的Exlar和德國的Rexroth都將行星滾柱絲杠運用到各自的機電作動器中。2022年日本、歐洲滾柱絲杠企業在中國市場（chǎng）占有率高達（dá）90%。根（gēn）據觀（guān）研（yán）報告網數據，2022年（nián）我國行星滾柱絲杠市場供應量排（pái）名前四的廠家分別是Rollvis(瑞士)、GSA(瑞士)、Ewellix(瑞典)Rexroth(德國)，市占率分別為（wéi）27%、26%、13%，12%。由於我國企業在該行業（yè）起步晚，競爭實力距離國外工業發達國家企業有較大（dà）差距。

國內高端滾珠絲杠競爭格局

3、無框力矩電機：執行器驅動裝置，國產替（tì）代（dài）空間大

無框電機與伺服電機一樣屬於永（yǒng）磁同步電機，但隻有定子（zǐ）及轉子（zǐ）部件（jiàn），沒有伺服電機外殼、軸、軸承等部件。無框電機結構緊湊、輸出力矩高、堵（dǔ）轉（zhuǎn）情況下仍能連續運轉，故通常應用於機器人、醫藥、包裝、印刷等（děng）領域。無框伺服電機類似普通伺服電機，但無框力矩電機（jī）在設計端采用更大的直徑長度比、較高的極數、更低（dī）的轉速，使得它相對（duì）伺服電機可（kě）提供更大的扭矩。

無框力矩電機（jī）的壁壘（lěi）體現在磁路和工藝設計。電（diàn）機的轉矩密度、功（gōng）率密度（dù）是影響機器人性能的重要指標，而無框力矩電機要在低壓（yā）供電的環境下輸出較大的功（gōng）率，因此在磁路和工藝設計（jì）方麵（miàn）存在一定的技術能力要求。海外廠商起（qǐ）步較（jiào）早（zǎo），工藝技術存在先發優勢（shì），例如韓國TM TECH轉子采（cǎi）用整體充（chōng）磁磁環技術，美國科爾摩根采用分布式的分（fèn）數槽（cáo）及碳纖維綁紮技術（shù），德國TQ Robodrive采用模塊化定子和環氧塑封灌膠技術。國內（nèi）企業（yè）起步晚（wǎn），轉矩密度和國外高端（duān）無框力矩電機相比存在差（chà）距。美國科爾摩根是全球無框力矩電機龍頭，擁有超70年的運動（dòng）控製研發經驗，電機性能在全球處（chù）於第一梯隊。國內目前進展較快的公司包括步科（kē）股（gǔ）份、002025/ >航天（tiān）電器（002025）。相比（bǐ）海外龍頭，國產無框力矩電（diàn）機輸出扭矩較小，在產品性能方麵仍有差距。

4、空心杯電機：靈巧手驅動裝置（zhì），國內廠家有性價比優勢

空心杯因特殊的繞組（zǔ）結構而得名，其轉子形似（sì）杯子，也因其優異性能被譽（yù）為電機領域“皇冠上的明珠”。空心杯電機是（shì）一種微型伺服電機，通常來講尺寸一（yī）般較小通常不（bú）超過40mm。與傳統電機對比來看，一般的直流有刷電機的轉子是固定在鐵芯上（shàng）的線圈，而空心杯電機最大的（de）不（bú）同在於其電機繞組取消了鐵芯結構設計，轉子僅由線（xiàn）圈按照一定的排列繞製而成，轉子因（yīn）形似杯子（zǐ）被形象地稱為空心杯電機。

空心杯電（diàn）機趨勢：有刷→無刷。有刷電機采（cǎi）用機械換向，隨著電（diàn）機旋轉，電刷沿著換向器（qì）滑動，產生動態的磁場，但也由於（yú）電刷和（hé）換（huàn）向器存在相對滑動，容易損耗；無刷電機通過驅動器實現（xiàn）電子換向，因不存在電（diàn）刷，被稱為“無刷電機”。無（wú）刷空心杯電機（jī）其（qí）定子部分使用空心（xīn）杯繞組，采用無齒槽鐵芯設計。該型電（diàn）機具有傳（chuán）統（tǒng）直流無刷電機高轉速、長壽命、低噪音的特性，又兼具有刷空心杯電機高功率密度、高（gāo）效率的優勢。

空心杯電機生產的關鍵是線圈的生產，因此其核心壁壘主要在於線圈設計、繞線工藝以及繞線設備。空心杯（bēi）電機的（de）發展趨勢始終是更小（xiǎo）的體積、更快的轉速、更高的功率密度（dù）和更高的良率，而這些性能最直接的影響因（yīn）素在於線圈繞（rào）製。導線的線徑、匝數、線性等都直接影（yǐng）響（xiǎng）電機的各項核心參數。線圈繞製的核心壁壘直接體現在線（xiàn）圈設計，因為（wéi）不同的繞線類型在自動化率（lǜ）、銅耗（hào）等各有差異（yì）；另一方（fāng）麵也體現在繞線設備和繞線方式上（shàng），不同的繞線機械繞製的空心杯槽滿率（lǜ）有所差異，進而導致稀疏有別，直接（jiē）影響（xiǎng）電機損耗、散熱、功率等。而先進的空心杯繞線工藝和設計一直被海外廠商掌控，且海外（wài）設備價（jià）格昂貴。

空心杯電機發源於瑞士、德（dé）國（guó）、日本、歐洲等廠商研製（zhì）較早，具有性（xìng）能優異的生產設備（bèi）和穩定成熟（shú）的工（gōng）藝。空心杯（bēi）電機市場仍以老牌海外廠商為主，市場份額仍然集（jí）中在頭（tóu）部廠商，全球龍（lóng）頭主要是瑞士maxon、德國faulhaber兩家（jiā），內資龍頭為603728/ >鳴誌電器（603728），第二梯隊主要有鼎智科技、深圳拓（tuò）邦、上海（hǎi）埃依琪(非上市)、北京奕山（shān）(非上市（shì）)等，產品主要麵向國內中低端市場。海（hǎi）外（wài）廠家空心杯電機（jī）品類齊全，內資在同類（lèi）型產品上具備性（xìng）價比（bǐ）優勢。Faulhaber、maxon空（kōng）心杯直徑可小（xiǎo）到3-5mm，內資少有12mm以下的（de）空心杯電機。國內外空心杯電機製造商在軟實力和（hé）硬實力均（jun1）有一定差距，硬實力的差距主（zhǔ）要集中在電機材料選用、本體設計和機電控製方案配置，軟（ruǎn）實力的（de）差距主要集中於市場影響力、銷售渠道和（hé）客戶資源，海外廠商擁有強大（dà）的研發團隊和廣泛（fàn）的國際銷售網絡、客戶基礎，能夠更好地滿足全球（qiú）市場的需求，從而品牌聲譽和市場認可度更高。

5、力矩傳感器：力學感知部件，技術壁壘高

力（lì）矩傳感器可（kě）以通過測量機器人的接觸力和壓力，來幫助機器人形成觸（chù）覺功能（néng）。其中，一維力傳感器和六維力傳感器是力矩（jǔ）傳感器中十分常見的產品。一維力（lì）傳感器常用於機器人的關節模組中，而（ér）隨（suí）著（zhe）工業應用場景複（fù）雜化，業內對於機（jī）器人感知能力的（de）要（yào）求也在不（bú）斷增強，六維力傳感器應運而生。目前（qián），六維力傳感器（qì）被（bèi）大（dà）量應用在協作機器人末（mò）端、航空航天風洞測試、醫療領域、運（yùn）動健康領域中，新興的人形機器人手腕如（rú）此靈活也有（yǒu）它的功勞。六維力扭矩傳感器又（yòu）可以稱為六（liù）軸力傳感（gǎn）器、六分力傳感器(六分力天平)和FT傳感器。它（tā）是在施加力和扭（niǔ）矩過程中同時（shí）測量各軸力和扭（niǔ）矩的設備。通過這（zhè）種方式，信號被創建、測量、記錄並用作人（rén）機交互中的反饋信號。在當今的機器人技術中使用最廣泛的傳感器就是六軸力矩傳感器，做為力（lì）覺測試傳感器可（kě）以同時反饋機器人在工作過程（chéng）中的3個軸（zhóu）的力和（hé）3個繞軸的（de）扭矩實時輸出。最常見的應用是拋（pāo）光、組裝、研磨、質量測試和機器人輔助手術（shù）等。在此類應用中，六維力矩傳感器安裝（zhuāng）在機器人和手臂末端工具之間。

根（gēn）據傳感（gǎn）元件的（de）不同，六維力矩傳（chuán）感（gǎn）器主要分為應變片式、光學式、壓電/電容式；目（mù）前大部分六維力矩傳感器是基於應變式（shì）的測量，基於電壓電容和光學原理的傳感器有一定的理論研究和試驗，下遊尚（shàng）未得到（dào）廣泛應用。

中國六維（wéi）力矩傳感器市場近年來入局者逐年增加，單受限於該行業的（de）高技術壁壘，真正具備批量供應能力的廠商依然較少，根據2022年國內銷量口徑，ATI、坤維（wéi）、鑫精誠、宇立位於第一梯隊，各（gè）家廠商下遊應用的側重有所差異。ATI作為全球龍頭，經（jīng）過多年積累，應用麵相對更廣，宇立在工業機器人（rén）磨拋（pāo）行業和汽車碰撞測試行業應用較多；坤維在協作機器人、醫療手術機器人、醫（yī）療檢測機器人和（hé）康複機器人領域優勢顯著；鑫精誠憑借蘋果供應（yīng）商的身份（fèn）已經將其（qí）產品（pǐn）推廣到3C領域，同時在機器人和醫療行業也有布局。

6、編碼器：速度、角度（dù）、位（wèi）置感知部件，技（jì）術壁壘高

編碼器（qì）是測量（liàng）角度、速度（dù）和位置的傳感器。按照技術原理，可分（fèn）為磁（cí）編碼器、光編碼器及電感編碼器等等，其中光編碼器適用於高精度、高分辨率的（de）應用，磁編碼器適（shì）用於追求環境（jìng）耐（nài）受性強、小型輕量、高（gāo）可靠性的應用。在編碼器降本和磁編碼器（qì）性能提高的（de）背景下，磁編碼器滲透（tòu）率逐漸提升。

海外編碼器廠商以日係（xì）的（de）多摩川(27.6%)和歐係的海德漢(14.3%)為代表，憑借幾十年的技術實力（lì）、研發能（néng）力以及長期積（jī）累的（de）經驗，海外龍頭廠商在全球範圍內享有廣泛的聲譽和市（shì）場份額，持續為（wéi）市場提供高質量和創新性（xìng）的產品。據（jù）MIR睿工業，2022年我（wǒ）國（guó）編碼器市場中多摩川、海德（dé）漢、西克和堡盟占據了50%以上的市場份額，行業（yè）集中度較高。

不同原（yuán）理編碼器市場占比（bǐ）

三、產業（yè）鏈重點公司（sī）

1、執行器總成：拓普集團、三花智控

(1)拓普集團：設立機器人事業部

601689/ >拓普集團（601689）是由八大（dà）汽車業務+機器人事業部組成平台化零部件公司，覆蓋整車核心零部（bù）件（jiàn）及人形機器人產業鏈，綁定行業龍頭實現公司快速發展：公司汽車業（yè）務包括（kuò）汽車NVH減震係（xì）統、內外（wài）飾係統、車身輕量（liàng）化（huà）、智能座艙部件、熱管理係統、底盤係（xì）統、空氣懸架係統、智能駕（jià）駛係統八大板塊，全麵覆蓋整車關鍵零部（bù）件，單車最（zuì）高配套可達到3萬元。此外，伴隨機器人業務快速發展，公司近期設立機器人事業部全麵切入機（jī）器人領域。

公司技術積澱深厚：公司研發智能刹車係統IBS項（xiàng）目多年，在機械（xiè）、減速機構、電（diàn）機、電控、軟件等（děng）領域形成了深厚的技（jì）術積澱，並且橫向拓（tuò）展（zhǎn）至熱管理係統、智能轉向係統、空氣懸架係統、座（zuò）艙舒適係統以及機器人執（zhí）行器等業務。機器人執行器是機（jī）器人（rén）的核心部件，主要包括直線執行器和旋轉執行器兩類，為模擬人（rén）類（lèi）各（gè）種運動的協調性與多自（zì）由度靈活性，需要同時滿足輕量化、小型化及低功（gōng）耗的技術指標，機器人執行器需要突破很多工程設計極（jí）限，實現各類電機、減速機（jī）構、傳感器、編碼器、驅動器、控製器的優化集成及通訊，因此結構複（fù）雜、技術非常密集。公司在機器人執行器業務的核心優（yōu）勢包括：①、具備永磁伺服電機、無框電機等各類電機的自研能力；②具備整合電（diàn）機、減速機構、控製器的經驗；③具（jù）備精密機械加工能力（lì）；④具備各類研發資源及測試資源的協同能力。公司研（yán）發的機器人直線執行器和旋轉（zhuǎn）執行器，已經多次向客戶送（sòng）樣（yàng），獲得客戶認可及好評，項目要求（qiú）自2024年一季度開始進入量產爬坡（pō）階段，初始訂單為每周100台。為滿足客戶要求，公司（sī）需要（yào）2023年度完成4套生（shēng）產線的安裝調試，形成年產10萬（wàn）台的一（yī）期產能（néng），後續將年產能提升至百萬台。機器人（rén）需要（yào）數十個運動執行（háng）器，單機價值約數萬元人民幣（bì）。為抓住機器人業務的發展機遇，公司決定拆（chāi）分設立機器人事（shì）業部，建（jiàn）立獨立管理架構，配置優秀專（zhuān）業團隊，同時整合（hé）各項優勢資（zī）源，從而為該項業務的快（kuài）速發展創造充（chōng）分條件。

2022年綠的（de）諧波收入結構

(2)三花智控：特斯（sī）拉核心供應商之一，積極布局機器人執行（háng）器

公司積極布局機器人產業，重點聚焦仿（fǎng）生機器人機（jī）電執（zhí）行器業務，機器人主流的（de）兩種（zhǒng）驅動方式為電機驅動、液壓驅動。其中電機驅動是使（shǐ）用最普遍、最成熟的驅動係（xì）統，電驅由於易（yì）於維護（hù）、低（dī）成本、易標準化更加有利於（yú）商業化（huà）。現在絕大多數的仿生機器人也是采用電機驅動。因（yīn）此，公司機電執行器的技術研（yán）發方向是電機驅動，通過自身優勢，全方麵配合（hé）客戶產（chǎn）品研發、試製、調整，設（shè）計出滿足仿生機器（qì）人（rén）需求的（de）機電執行器產品。同時，以配合客戶量產為目標，積極籌劃機電執行器海外生產布局。2023年年（nián）4月，002050/ >三花智控（002050）和綠的諧波（bō）簽署《戰略合作框架（jià）協議》，在墨西哥工業園成立（lì）諧（xié）波減速器合（hé）資公司；母公司三花集團參與了鼎智科技的上市戰略配售；6月公告發行GDR募集50億元，其中有2億會用於機器人執行電機研發項目。

2、減速器：綠的諧波、雙環傳動、中大力德、秦川機床

(1)綠的諧波：國產諧波減速器龍頭企業

國內諧波減速器龍頭，2021年市占率達24.7%。經過20餘年的發（fā）展，公（gōng）司發展成為專業從事精（jīng）密傳動裝置（zhì）研發（fā）、設計、生產和銷售的（de）高新技術企業（yè），產品包括諧波減速器（qì）及精密零部件、機電一體化產品、智能自動化裝備等，2022年諧波減速器及金屬（shǔ）部件收入占比93%。其產品廣泛應用於工（gōng）業機器人(下遊占比為81%)、服務機器人、數控機床、醫療器械、半導體生產設備、新能源裝備等高端製造領域。公司在國（guó）內率先實現了諧波減速（sù）器的工業化生（shēng）產和規模化應用（yòng），打破了國際品牌在國內（nèi）機器人諧波減速器領域的壟斷，成為國內諧波減速器（qì）第一大龍頭。

(2)雙環傳動：國產RV減速器龍頭企業

002472/ >雙環傳動（002472）自1980年成立（lì）以來，長期專注（zhù）於機械傳動（dòng）齒輪製（zhì）造，產（chǎn）品廣泛應用於乘用車、商用車、軌道交通、非道路機械以及電動工具、風電（diàn）、工業機器人等領域。2021年以來，新能源汽車齒輪業務快速放量，驅動營收高速增長。機器人（rén）精密減速器主要分為RV減速器和諧波減（jiǎn）速器兩類。公司前瞻布局RV減速器領域，技術水準與產品性能全國領（lǐng）先，產品譜係不斷完善，當前RV減速器國內市占率位居第二，國產第一，近些年公司減速器營收快速增長，2019-2022年CAGR為63.8%。特（tè）斯拉人形機器人研發（fā）進展持續（xù）超預期，產業化落地值得期待，目前減速器方案尚未落定，預計新型減速器有望給公司帶來業務機會（huì）。

(3)中大力德：減速器品類齊全（quán），積澱（diàn）深厚

002896/ >中大力德（002896）成立於2006年（nián），前身是1998年成立（lì）的中大電機廠。公司以減速電機起家，成立以來深耕自動化傳動與驅動裝置的研（yán）發製造，是國內為（wéi）數不多的同時提供精密（mì）減速器(包括（kuò）精密行星減速器，RV減速器和諧波減（jiǎn）速器)、伺服驅動，永磁直流電機和交流減速（sù）電機的企業，具備提供機電一體化產品的潛力。公司相繼推出微型（xíng）無刷（shuā）直流減速電機、精密行星減速器、滾筒電（diàn）機（jī）、RV減速（sù）器、諧波減速（sù）器、伺服驅動、永磁直流減速電機等產品。順應行業（yè）小型化、集成化、一（yī）體化的（de）發展趨勢，致力於整合核心（xīn）零部件係統，圍繞工業自（zì）動化和工業機器人（rén），形成了（le）減（jiǎn）速器+電機+驅動一體化的產品架構，推出“精密行星減速（sù）器+伺服電機+驅動”一體機、“RV減速器+伺服電機+驅動（dòng）”一體機、“諧波減速器+伺服電機（jī）+驅（qū）動（dòng）”一體機等模組化產品，實現（xiàn）產品結構升級（jí）。

(4)秦川機床：老牌減速器企業，規格齊全

000837/ >秦川機床（000837）通過承擔（dān）國家863計（jì）劃，攻克了機器人關節減速器的核心技術。目前公司機器人關節減速器已有5大係列、23種規格、130種速比，是國內規格（gé）最全，係列最多的工業機器人關（guān）節減速器生產製造商，生產的機器（qì）人關節減速器主要應（yīng）用於工業機器人領域。公司聚焦機器人關節減速器上量，麵向汽車行業、齒輪傳動行業、機床行（háng）業等目標市場（chǎng），充分發揮裝備能力優勢，形成具有自主知識產權和（hé）市場競爭力的係列產品，通過新成立的陝西秦川高精傳動科（kē）技有限公司（sī）在市場拓展、新產（chǎn）品研發（fā）等方麵（miàn）圍繞戰略客戶需求，加速推進產（chǎn）業化、規模化進程；加速諧波減速（sù）器研發與試製步伐，產品商業化後（hòu）與（yǔ）機器人關節減速器合力，形成組合，共同突破，以（yǐ）強化下遊客戶合作深度；研發的AGV輪（lún）邊減速機噪音控（kòng）製（zhì）和牽引重量達到國內領先水平，繼續依靠齒輪傳動研發（fā）製造經驗和精良的裝（zhuāng）備優勢，對AGV減速機進（jìn）一步進行型譜開發，通過“全係配套”，為廣大用戶提供最優（yōu）個性（xìng）化方案。

3、絲杠：貝斯特、鼎智科技

(1)貝斯特：全麵布局直線滾動功能（néng）部件

公司通過設立全資子公司“無錫宇華精機有限公司”全麵布局直（zhí）線滾（gǔn）動功能部件(產品包括：高精度滾珠/滾柱絲杠副、高精度滾動導軌副等)，瞄準高端機床領域、半導體裝備產業、自動化產業、機器人領域等市場進行（háng）大力開拓，快速切入“工業母（mǔ）機”新賽（sài）道（dào）。公司布局包括高精（jīng）度滾珠/滾（gǔn）柱（zhù）絲杠（gàng）副、高（gāo）精（jīng）度滾動導軌副等直線滾動功能（néng）部件是在原有智能裝備及工裝業務的延伸和突破，已具備了相對成熟的條件或優勢：一方麵，公司汽車零部件業務建立了規模化、智能化（huà）生產的技術和（hé）管理體係。並且公司利用（yòng）產業化（huà）驗證平台，不斷提升滾動功能部（bù）件質量、效率。另一方麵，公司結合自身多年深耕智（zhì）能裝備、工業自動化集成的豐富經驗，建立了一支專業技能過硬、行業（yè）經驗豐富、創新能力（lì）較強的技術團隊，對滾動功能部件有豐富的（de）經驗和深入的理解。

(2)鼎智科技：定製化精密運動控製解決方案提供商

公司是以微特電機為主要構成的定（dìng）製化精密運動控製（zhì）解決方案提供商，主要從（cóng）事線性執行器、混合式步進電機、直流電機、音圈電機及其組件等產品（pǐn）的設計、研發、生產和銷售，公司多項產（chǎn）品在（zài）行業（yè）內具有較強競爭力，其（qí）中：公司（sī）線性執行器為行業領先產（chǎn）品，在（zài）300760/ >邁瑞醫療（300760）、深圳300832/ >新產業（300832）、美國（guó）IDEXX、美國Adaptas、韓國（guó）三星等企業產品中得到應用；呼吸機配（pèi）套音圈電機打破國外（wài）壟（lǒng）斷，已在邁瑞醫療（liáo）呼吸機中批量應用。公司（sī）形成“整機（jī）生產為主、關鍵零（líng）部件生產為支撐”的一體化發（fā）展模式，實現了絲杆、螺母等線性執行器核（hé）心（xīn）零部件的自主（zhǔ）可控。在絲杆方（fāng）麵，公司獨立（lì）設計T型絲杆的牙形（xíng）及滾（gǔn）壓輪，采（cǎi）用先進（jìn）滾壓設備和生產工藝（yì），絲杆精度、光潔度及傳動效率等性能優異；在（zài）螺母方麵，公司采用自（zì）主研發的材料配方，自主（zhǔ）研發設計的模芯牙形及獨特的脫模裝置，與（yǔ）絲杆配合使用背（bèi）隙可達0.01mm以（yǐ）內，傳動壽命可達（dá）500萬次(150mm行程往返)以上，具有優秀的傳動（dòng）精度、傳動效率及壽命（mìng）。

4、無框力矩電（diàn）機：步科股份、禾川科技

(1)步科股份（fèn）：國內低壓伺服電機頭部企業

公司早期以人機界麵為主業，後續公司將產（chǎn）品逐步拓展到伺（sì）服係統、步進係統、可編程邏輯控製（zhì）器、變頻器等，且廣泛應（yīng）用於物流設備、機器人、包裝設（shè）備、食品（pǐn）設備、服裝設備、醫療設備、環保設備，軌道交通設備等自動化設備行業。長期以來行（háng）業伺服（fú）係統以高壓為主，但近年隨（suí）著移動機器人與物流自（zì）動化等行業（yè）的興起，以電（diàn）池供電（diàn）的低壓伺服產（chǎn）品成為新的主流需（xū）求，步科較早前瞻性地投入緊湊型精密低壓伺服驅（qū）動技術的（de）研（yán）發，有效解決了電磁兼容（róng）性、散熱效率和連接可靠性等問題，提高了電機控製效（xiào）率、係統抗幹擾能力和過載能力，實現了更緊湊的尺寸設計，為下遊物流搬運機器人AGV、智能分揀線、服務機器人底盤等領域客戶提供（gòng）了滿足其需求的性價比較（jiào）高的產品，取得了一定的市場優勢。

2022年步科股份收入結構

(2)禾川科技：國內伺服係統頭部企業

禾川（chuān）科技（jì）的主要產品包括伺服係統、PLC等，實現了工業自（zì）動化領域“控製（zhì）+驅動+執行傳（chuán）感+機電一體化”的覆（fù）蓋，並在（zài）近年沿產業鏈上下遊不斷延伸，涉足上遊的工控芯片、傳感器和下遊的高端精密數控機床等領域。其（qí）中，伺服係統作為公（gōng）司的核心產品，搭載自（zì）主研發的編碼器，在定位精度、速度控製、額定轉矩等核心性能指標上均具有較強的競爭力。公司近年還加大了在工控（kòng）芯片（piàn）領域的布局，自主研發設計（jì）的驅動控製一體化SIP芯片集（jí）成了（le）主控MCU、存儲、運動（dòng）控製算法（fǎ）和工業實時以太（tài）網IP，目前已實現對外銷售。

5、空心杯電機：鳴誌電器

鳴誌電器：國內（nèi）空心杯電機龍頭

公司主營為控製電機及驅動係統(步進電機、伺服電機、直流無刷電機、空心杯（bēi）電機等)，在HB混合步進電機領域為國（guó）內龍頭，率先打破日資壟斷。公司重視海外市場，先後（hòu）收購諸多（duō）海外相關企業，業務覆蓋北美（měi）、歐洲、東亞及東南亞，海外營收占比常年超過40%。公司先後收（shōu）購美國AMP、美國（guó）LIN、瑞士T Motion等全（quán）球領先電機（jī）及驅動企業並將其技術（shù）(吸收整合步進電機、空心杯電機先進技術)、市場及客戶(通過並購（gòu）有效拓展海外市（shì）場)內化為自身資源，並以客戶需求為導向將產品品類（lèi）由單一步進電電（diàn）機拓展至（zhì）伺服、無刷、空心杯電機等。23年隨太倉工廠全麵投產+越南工廠（chǎng）啟用，公司產能得到釋放，有（yǒu）望加速布局半導體、工控自動化、醫療生（shēng）化等高附加值領域，持續提升盈（yíng）利水平。公司空心杯電（diàn）機（jī）性能對標海外（wài），熱處理、響應速度最優，且價格低於海外競品。

6、力矩傳感器：柯（kē）力傳感

603662/ >柯力傳感（603662）成立（lì）於1995年，作為國內應變式傳感器（qì）的龍頭企業（yè），公司在夯實硬件層多物（wù）理量傳感（gǎn）器、稱重（chóng）儀表等核心產品的基礎上，圍繞物聯網戰略實現轉型升級，構建了工業物聯網一體化解決方案。公司下遊主要覆蓋交通、冶金、工程機械等衡器客戶（hù），並積極開拓海洋工程、石化、醫療衛生等非衡器領域的新客戶。應變式傳感器蓬勃發展，六維力傳感（gǎn）器有望迎來高速增長期。六維力傳感器作為維度最高的力覺傳感器，技術和生產壁壘高；ATI、柯力、坤維等廠商正（zhèng）加快布局六維力傳感器領（lǐng）域。隨著技術路線的多元、產品矩陣的（de）完（wán）善、產品成本的下降以及國產化率的提升（shēng），六維力傳感器正迎來蓬勃（bó）發展的（de）黃金時期。公司是多（duō）年全國第一市場占有率力（lì）學（xué）傳（chuán）感器品牌；在國外市（shì）場，公司實施差異化的品牌戰略，擁有較高的知名度，海外營收占比（bǐ）持續提升。通過“內生+外延”的方式，公司橫縱向拓寬傳（chuán）感器產品矩陣，橫向參股（gǔ）意普興、馳誠電氣，推進氣體傳感器、光柵傳感器等產品布局，縱向逐漸進入非衡器市場。公司自研的三維力（lì）、六維（wéi）力等多維（wéi）力傳（chuán）感器（qì）已處於（yú）小批量試製階段，具有高精度、高靈（líng）敏（mǐn）度、抗偏載能力強、維間耦合小等特點，可應用於機器手臂（bì）運（yùn）動、醫療設備等高精尖場景。

7、編碼器：奧普光電、偉創電氣

(1)奧普（pǔ）光電：子公司禹衡光學為國產編（biān）碼器先行者

002338/ >奧普光電（002338）持股65%的子公司禹（yǔ）衡（héng）光學前身是始建於1965年的長春第（dì）一（yī）光學儀器廠，是中國最早的光電（diàn）編碼器及光（guāng）學儀器專業製造商。從1967年製造出中國第（dì）一台工業編碼器到如今國（guó）內領先的高端傳感器係列，禹衡光學已實（shí）現包括金屬光柵角度編碼器（qì）、絕對式光柵（shān）尺、旋轉變壓器、角度編（biān）碼器、齒輪編碼器及常規編碼器在內的（de）多係列光學編碼器產品布局（jú）。禹衡光學編碼（mǎ）器目前跟廣州數控等國內主（zhǔ）流機器（qì）人廠家都有配套。同時，在伺服產品上麵，2022年新推出了一（yī）款（kuǎn）應用於伺服產品（pǐn）的25位絕對式光柵編（biān）碼器，精度（dù）更高、產品穩定性也更好（hǎo），特別（bié）適合在協作機器人上麵的使用。

(2)偉創電氣：編碼器已進入小批量驗證階段

9 月15日，偉創電（diàn）氣接（jiē）受投（tóu）資者調研時稱，目前，公司（sī）磁電編碼器和光電編碼器均已進入市場的小批量驗證階段（duàn），從驗證結果來看，表現相對比較穩定。公司自製的編碼器在通用伺服上（shàng）已經在試用，伺服一（yī）體輪（lún）和軸關節裏麵整合的編碼器基本上是以自製為主。對於自用比例公司目前正在（zài）循序漸進推進中，待市場（chǎng）驗證成熟穩定後，預（yù）計明年將會逐步替代。

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