电力设备行业人形机器人零部件系列(二)：如何看待Optimus灵巧手的边际变化？

请务必阅读正文后的声明及说明 [Table_Info1] 电力设备 [Table_Date] 发布时间：2024-10-14 [Table_Invest] 优于大势 上次评级: 优于大势 [Table_PicQuote] 历史收益率曲线 [Table_Trend] 涨跌幅（%） 1M 3M 12M 绝对收益 20% 19% -9% 相对收益 -2% 7% -15% [Table_Market] 行业数据 成分股数量（只） 349 总市值（亿） 54336.90 流通市值（亿） 46161.57 市盈率（倍） 36.73 市净率（倍） 2.42 成分股总营收（亿） 36278.88 成分股总净利润（亿） 2490.85 成分股资产负债率（%） 59.92% [Table_Report] 相关报告 《人形机器人零部件系列（一）: 为什么强调力控？》 --20231110 《人形机器人专题（上篇）：历史、变化与未来》 --20230725 [Table_Author] 证券分析师：韩金呈 执业证书编号：S0550521120001 18021008991 hanjc@nesc.cn 证券分析师：林绍康 执业证书编号：S0550523100003 18507146953 Linsk@nesc.cn [Table_Title] 证券研究报告 / 行业深度报告 人形机器人零部件系列（二） 如何看待 Optimus 灵巧手的边际变化？ 报告摘要： [Table_Summary] 特斯拉 Optimus 的灵巧手有何变化？作为人形机器人抓取物体的重要工具，其技术路线和配置方案直接决定了机器人在实际操作过程中的表现。因此在过去学界和产业界研发和生产灵巧手的过程中，一直存在各式各样的方案，灵巧手的性能差异也因方案的不同产生较大差别。近几年随着人形机器人产业的再次兴起并有望加速商业化落地，各家人形机器人厂商对灵巧手的方案选择尤为关注，因而究竟选择怎样的方案配置成为人形机器人落地前夕的最后一道难题。自 2022 年推出第一代Optimus 后，灵巧手的方案以及零部件配置情况一直在持续迭代，到了今年即将发布的第三代，正如马斯克在今年 5 月份首次提出，灵巧手将出现明显改动，其中自由度数量将由原来的单手 11 个增加到 22 个，同时手部的模组配置方案预计亦将发生较大变动。 海外优秀的灵巧手使用了哪些主流技术路线？高自由度是人形机器人灵巧手的大势所趋。灵巧手在过去几十年，无论是在人形机器人，还是在医疗、航天航空、军事等领域均有较多应用，由此催生出大量针对特定场景研发设计的灵巧手方案和产品。考虑到特斯拉 Optimus 作为目前全球人形机器人产业的标杆，各部位关节的性能均处于绝对的领先地位，因此其技术方案也将是各家厂商参考的首选，预计未来高自由度的灵巧手将是产业大趋势。根据我们对于海外案例的分析，可以发现，对于驱动结构，采取普通电机和空心杯电机是主流方案，而对于传动结构，在一级传动中，使用行星齿轮箱是较为常用的方案，在二级传动中，则较多使用丝杠、连杆以及蜗轮蜗杆等配置，在三级传动中，腱绳和连杆是主流技术方案。 特斯拉预计会采取怎样的技术方案？首先针对自由度分配情况，根据特斯拉 22 个自由度的预测，我们认为，在五根手指中，拇指的作用是最大的，因此它应该分配最多的自由度，食指和中指作用其次，无名指和小指应该分配最少的自由度。其次针对驱动和传动结构，对于驱动结构而言，由于手部模组大部分集成到前臂，因此重量问题得以解决，在这种情况下，普通电机和空心杯的重量差异明显缩小，而普通电机基于更便宜的价格，当前性价比更为突出。所以我们预计对于特斯拉的手部，大概率会更多选择普通电机作为驱动源。对于传动结构而言，在一级传动中，行星齿轮箱预计是主流方案，而在二级传动中，考虑到第三代自由度增加后，对手部关节的控制要求更高，因此此时更需要传动精度更高的丝杠作为线性运动的零部件，而对于三级传动，考虑到手臂模组到手指的距离较远，因此预计会选择腱绳。总的来说，预计特斯拉的手部在传动结构方面，方案应该是行星齿轮箱+丝杠+腱绳。最后，正如马斯克在今年 6 月份股东大会提到：We have one major hardware revision—will be done by end of this year or early next。考虑到 Optimus 目前 70-80%的硬件已定型，因此预期年底的重要修正会围绕“灵巧手”和部分关节进行。从边际变化角度来看，灵巧手对应的供应商将有不断的新故事和新进展，建议重点关注后续厂商的进展和变化。 风险提示：硬件和成本优化不及预期、盈利预测与估值判断不及预期。 [Table_CompanyFinance] -30%-20%-10%0%10%20%电力设备沪深300 请务必阅读正文后的声明及说明 2 / 30 [Table_PageTop] 电力设备/行业深度 目 录 1. 特斯拉 Optimus 的灵巧手有何变化？ ............................................................. 4 2. 海外优秀的灵巧手使用了哪些主流技术路线？ .............................................. 5 2.1. 海外成熟案例 ........................................................................................................................... 6 2.1.1. Shadow Hand ................................................................................................................................................. 6 2.1.2. DEXMART Hand .......................................................................................................................................... 7 2.1.3. BIT-JOCKO ................................................................................................................................................... 9 2.1.4. ILDA Hand ..............................................