机器人中期策略:定点行情继续,关注新技术方案迭代
分析师 :陈传红S113052203000112025/6/2623manipulationfigure-helix-Genie Operator-1-GraspVLA资料来源:国金证券研究所4(1)特斯拉、figure目前产品定义主要用于工厂、物流场景;(2)国内的人形产品定义较为多样化,优必选、银河通用主要定义在2b,智元、宇树产品矩阵2b、2c兼具。2b2B资料来源:国金证券研究所5 125H2(1)灵巧手:手是上肢协作能力最核心硬件,目前手的迭代也是本体所有部件中最快的,微型丝杠、触觉传感、高密度电机是未来发展方向,分别能提高手的有效负载、感知和速度。(2)大模型:机器人协作大模型是目前产业核心方向,目前的训练包括具体场景的遥操训练用以积累具体场景数据,垂直数据和能力的缺乏是目前核心卡点。(3)垂直方向的突破是H2最大看点:巡检、康养、物流、工业产线是目前最快的垂直场景。资料来源:国金证券研究所6 1 2figure资料来源:国金证券研究所7定点行情将持续891、机器人研发迭代周期远快于电车:电车研发周期之前是3-5年,目前最快可达18-24个月。人形本体硬件简单,迭代周期3个月。2、海外本体总体快于国内:5月开始,特斯拉下单量开始增大,达到2000台规模,有望成为全球步入小批量最早的本体公司。预计海外龙二figure也将在下半年进入小批量。国内智元、宇树、优必选等步入垂直商业场景的训练阶段,我们预计,商业化的小批量将在今年下半年至明年上半年启动。3、从供应链角度看,人形配套要经历demo、实验室定型、小批量、大批量四个阶段,小批量阶段才是市场认知的定点阶段,供应链围绕定点的竞争将在25H2开始步入落地阶段,门票行情将持续,去伪存真分化开启。资料来源:国金证券研究所实验室demo实验室定型产品小批量(量产定点)产品大批量10H2HDT+++=Peekpeekpeek资料来源:国金证券研究所1125H22b2c2b2c资料来源:国金证券研究所技术迭代加速1213 以特斯拉Optimus为例,人形机器人核心产业链包括感知层,旋转关节、线性关节和灵巧手,其中线性和旋转关节又分为丝杠、编码器、减速器、微型电机、无框力矩电机和热管理等核心零部件。 从产业链壁垒看,机器人灵巧手>关节>行星滚柱丝杠>六维力矩传感器>谐波减速器>空心杯电机>无框电机。灵巧手、关节、丝杠等赛道是人形机器人产业链的核心优质赛道。 从竞争格局看,国产供应链具备较强的创新及降本能力,有望对人形机器人的量产及降本做出巨大贡献,预计未来随着人形机器人市场的爆发,国内厂商市场份额有望进一步提升,实现跨越式发展。来源:国金证券研究所感知层等旋转关节线性关节灵巧手 涉及多学科交叉,灵巧手具备较高壁垒。灵巧手涉及仿生结构、驱动、传动、感知、复合/智能材料、建模与控制等多方面综合能力把控。综合性能上,灵巧手的难点在于高灵巧性高自由度与低驱动数低重量小体积之间的权衡;商业化落地上,存在性能和成本之间取得合理平衡的困难。 根据特斯拉公开信息,GEN3 灵巧手相比于 GEN2 的主要变化在于:(1)手部增加了自由度,从 11 提升到 22 个;(2)驱动器装载在了手腕部位。若远指关节和近指关节耦合,则需要 17 个主动自由度,若不耦合则最多需要 22 个主动自由度。来源:特斯拉发布会、马斯克采访、国金证券研究所来源:各公司官网,国金证券研究所 当前美国在机器人灵巧手技术上处于 领先地 位,特别是在人工智能、 传感器融合以及仿生技术领域有显著优势。 自由度角度看,海外特斯拉 、 S h adowHan d、SCHUN K和 ILD A已 经将DOF自由度做到20个以上,国内青龙灵巧手自由度做到19个,处于国内较为领先地位。 抓 握 力 角 度 , 海 外 的QBhand和 国内的 星动纪元较为领先 ,抓握 力分别达到62N和80N。16 由于人形机器人带来行业研发灵巧手丝杠研发热潮,预计后续更多的公司将研发完成手部的滚珠丝杠和行星滚柱丝杠。地区公司名称相关产品及进度国家地区海外舍弗勒Schaeffler子公司GSA、Rollvis(收购)、Ewellix(收购)深耕于行星滚柱丝杠领域,是行星滚柱丝杠全球大型供应商,其部分团队原隶属于SKF,在行星滚柱丝杠领域有较强实力,瑞士GSA也是全球产品系列最全、规格型号最多的厂家欧洲斯凯孚SKF全球第二大行星滚柱丝杠生产商,其针对普通领域与高精技术场合分别推出了SR/BR/TR/PR系列标准式行星滚柱丝杠及SV/BV/PV系列循环式滚柱丝杠瑞典穆格Moog旗下核心产品包括伺服驱动器、滚珠丝杠、反向滚珠丝杠等,其有超过30年的行星滚柱丝杠定制历史美国Exlar致力于反向式行星滚柱丝杠电动缸的研发,并提供电机转子与行星滚柱丝杠机电一体式的智能驱动产品美国国内博特精工公司主要产品有包含行星滚柱丝杠在内的多种机械传动用轴类产品,广泛用于电解铝行业、数控机床等行业,其研制的BT-GZXS行星滚柱丝杠具有长时间承受重载的能力,目前已投入市场使用中国山东思科瑞传动全球极少数拥有设计、制造全系列行星滚柱丝杠的企业,目前设计多种产品已投入石化、军事等领域使用中国常州来源:中国设备工程,各公司官网,Wind,国金证券研究所地区公司名称相关产品与进度国家地区国内仲孚机械具有非标直径、非标导程、行星滚柱丝杠的描绘与出产才能,并成功研制出了高精细行星滚柱丝杠中国江苏KGG已经研发出手指行星滚柱丝杠中国上海恒立液压部分设备已到,已建设相关技术团队,在研滚柱丝杠中国常州贝斯特公司生产的滚珠丝杠副、直线导轨副等产品已应用于国内知名机床商部分型号的机床上,得到了市场的高度认可;自主研发的行星滚柱丝杠已于2023年顺利出样中国无锡五洲新春公司将发展灵巧手、旋转执行器和线性执行器上面的滚柱丝杠产品。24H1已经实现小批量产品销售。浙江新剑传动已经研发出关节和灵巧手微分行星滚柱丝杠杭州斯菱股份规划建设行星滚柱丝杠产品产线,投入资金1.17亿元浙江双林股份已完成人形机器人滚柱丝杠研发立项,样件制作和设备投资在按计划推进宁波北特科技开发行星滚柱丝杠零部件并送样,搭建了产线,但尚未获得订单上海鼎智科技已经完成行星滚柱丝杠多条生产线的搭建,已经开始试产常州17 丝杠核心加工流程中,单位价值量最高的设备是热处理和高精度磨床。机器人丝杠总体流程类似于行星滚珠丝杠,要经过热处理、车、铣、磨或冷锻等流程,中间涉及的设备包含圆锯机、热处理设备、车床或滚丝机、铣床、磨床(外螺纹磨床、内螺纹磨床、端面磨床、外圆磨床等)、检测仪等。来源:《滚珠丝杠关键制造工艺优化及精度控制方法研究》,《行星滚柱丝杠滚柱冷滚压成形机理与实验研究》,东佑达公众号等,国金证券研究所18 丝杠是机器人木桶短板,亟待高效率和高精度国产滚柱丝杠磨床出现。目前T型丝杠、滚珠丝磨床基本已能国产替代,但高精度数控螺纹磨床仍依赖进口,主要厂家有日本三井、日本精尚、德国克林贝格、瑞士莱斯豪尔等。 目前震裕科技、绿的谐波已经通过自制内螺纹磨床实现高精度丝杠样品制作,但仍未实现高良率和高传动效率。来源:公司公告,机器人大讲堂公众号,国金证券研究所区域类
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