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據悉，2023年7月6日至8日，上海將舉辦世界人工智能大會。在智能機器人方面，本次大會將有20多款機器人亮相，其中包括特斯拉的人形機器人'擎天柱'和有達闥的雙足機器人等。這些機器人中的許多都是首發首秀。 特斯拉擎天柱軀干包含28個關節執行器，主要分為旋轉與線性兩大類，其中線性執行器14個，旋轉執行器14個。 具體應用部位分別為肩部6個旋轉執行器、肘部2個線性執行器和2個旋轉執行器、腕部4個線性執行器、腰部2個旋轉執行器、髖部4個旋轉執行器、腿部8個線性執行器。 特斯拉旋轉執行器由角接觸軸承、諧波減速器、交叉滾子軸承、編碼器、無框電機、力矩傳感器構成，其中編碼器、無框電機、減速器和力矩傳感器價值量高于其他零部件。#機器人##人形機器人# 特斯拉旋轉關節采用雙編碼器 力矩傳感器：  關注樂晴，洞悉產業格局！ 編碼器編碼器是機器人運動參數反饋核心部件，占電機成本的30%左右。 編碼器作為伺服系統的反饋裝置，很大程度上決定伺服系統精度。  伺服驅動器驅動電機轉動，編碼器將反饋信號輸入控制器，這樣便能得到電機的轉速、位置等狀況。控制器根據編碼器的反饋信號計算偏差，再次控制電機，糾正偏差。 伺服編碼器安裝在電極末端，用來測量伺服電機轉角及轉速。目前自動控制領域使用較多的編碼器是光電編碼器和磁電編碼器，其中光電編碼器使用較多。 編碼器分辨率決定了伺服電機旋轉的角位移分辨率，技術難點就在于碼盤的加工生產。碼盤的刻度線越多，控制精度就越高，碼盤體積越大。 編碼器在機器人中的應用：  高端的編碼器以海德漢、西克、歐姆龍、日本廠商多摩川和尼康等歐美日企業為主，目前國內頭部企業如匯川技術、禹衡光學分辨率等核心技術指標已達到國際水平，但穩定性和耐用性方面仍和國際領先水平仍有一定差距，國內編碼器/光柵尺市場中禹衡光學占有較高市場份額。 結合伺服電機的市場規模，預計2022年全球編碼器市場空間為115億元，中國市場空間為54億元。MIR預測，隨著新一輪通用設備周期，編碼器市場規模有望持續增長，且增速加快。 編碼器市場競爭格局：  資料來源：料來源：MIR，中信證券 力矩傳感器力矩傳感器為機器人提供觸覺，屬于高性能產品，價格昂貴。 力矩傳感器是一種電子裝置，用于監測、檢測、記錄施加在其上的線性力和旋轉力，常用于打磨、拋光碰撞檢測等領域。 根據MarketInsight，2022年全球力矩傳感器市場空間為84億美元。 按照測量維度上分，力矩傳感器可分為一維至六維傳感器，其中六維傳感器可測量X、Y、Z三軸力和力矩。 全球傳感器市場的主要廠商有霍尼韋爾、意法半導體、飛思卡爾、博世、飛利浦等，中國市場上的高端傳感器進口占比高達85%，國產化率低，未來國產化空間較大。 國內參與者主要是昊志機電、宇立儀器（安川電機、KUKA、ABB的力傳感器合作商）、坤維科技（供貨給節卡、遨博、睿爾曼、越疆、思靈、大族等國內協作機器人廠商）。  無框電機特斯拉機器人線性關節使用無框電機 滾珠絲杠（即，線性執行器）的方案，利用滾珠絲杠將旋轉運動轉化為直線運動。 無框電機因其效率高、體積小、單位體積扭矩高適合用在旋轉關節中，單個價值量在千元左右。 無框電機多采用大尺寸中空設計：  無框電機多采用大尺寸中空直徑和低重量高功率密度的設計，只有轉子和定子兩個部件，企業可以由此設計出自重輕，中空走線的關節。 轉子通常是內部部件，由帶永磁體的旋轉鋼圓環組件構成，直接安裝在機器軸上。定子是外部部件，齒輪外部環繞鋼片和銅繞組，以產生緊密攀附在機器殼體內的電磁力。 根據前瞻產業研究院測算，無框電機在1.5萬元的單個協作機器人關節中成本占比約為7%，價值量約為千元。 特斯拉線性執行器中的無框電機、深溝球軸承和四點接觸球軸承：  無框力矩電機相較于標準伺服電機技術難度更高，因為無框力矩電機屬于低壓電機，但其要求輸出的功率較大，同時又要求體積較小，便于安裝和節約空間。無框力矩電機主要應用在協作機器人領域，對整體安裝、固定的工藝及設計具有較高的要求。 國外參與企業主要是科爾摩根、Moog、Maxon Motor等，國內生產企業主要是步科股份和昊志機電。目前步科股份的第三代無框力矩電機產品已可以對標國際領先產品并具備一定優勢。 減速器諧波減速器是精密減速器的一種，小型諧波減速器是工業機器人及其他自動化裝置的關鍵零部件，可分為諧波減速器、RV減速器和精密行星減速器。 工業機器人主要使用的是諧波減速器和RV減速器，占工業機器人總成本的30%。 特斯拉人形機器人的柔性關節需要更輕量、小型化的減速器，因此選用諧波減速器。 諧波減速器可以通過降低轉速而提高扭矩，因高傳動比/輕重量/小體積更適合用在機器人關節中。  諧波減速器下游應用中，各類機器人占80%，大幅高于機器人在伺服系統下游應用中的占比。這意味著人形機器人對減速器市場規模的拉動作用將更明顯。 當前，諧波減速器產品的技術迭代基本停滯，在海外龍頭謹慎擴產的背景下，諧波減速器的產能缺口有望由中國廠商填補。#6月財經新勢力#  |
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