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新年新氣象，在新的一年里，國內(nèi)科技創(chuàng)新再迎來重大突破。 近日國產(chǎn)人形機器人公司MagicLab，展現(xiàn)了新一代“人形機器人”，該機器人第一次實現(xiàn)了“電機驅(qū)動”下的后空翻，做到了世界首次！（波士頓機器人的驅(qū)動方式屬于“液壓驅(qū)動”，雖然也可以后空翻，但價格昂貴。） 當然國企也沒閑著，中國石油5億全資持股成立機器人公司“數(shù)智研究院”，經(jīng)營范圍涵蓋了智能機器人研發(fā)、人工智能系統(tǒng)集成等。 目前人形機器人產(chǎn)業(yè)處于導(dǎo)入期的關(guān)鍵時刻，將形成巨大產(chǎn)業(yè)趨勢。特斯拉、小鵬、華為等紛紛布局人形機器人，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)變革。 數(shù)據(jù)顯示，人形機器人主要零部件價值量最高的是三大執(zhí)行器（線性執(zhí)行器、旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器、靈巧手）占比73%。 這三大執(zhí)行器主要由：絲杠、無框力矩電機、減速器、力傳感器、空心杯電機及軸承構(gòu)成。其中，減速器價值量占到13%。  那么減速器是什么？ 減速器是連接動力源和執(zhí)行器的中間機構(gòu)，把電動機輸出的高轉(zhuǎn)速、小力矩的輸出功率轉(zhuǎn)換成低轉(zhuǎn)速、大力矩的輸出功率，實現(xiàn)精準調(diào)節(jié)機器轉(zhuǎn)動角度。 其內(nèi)部與變速箱一樣，都是由齒輪構(gòu)成，簡單說減速器就是一臺“一檔的變速箱”！因此減速器必須與電機配合使用，配置在機器人的每一處關(guān)節(jié)內(nèi)。 當前人形機器人中主要用到的減速器分為三種：精密行星減速器、RV減速器、諧波減速器。 下面分別給大家介紹下，首先精密減速器字如其名，是“精準調(diào)節(jié)”機器轉(zhuǎn)動角度的器械。 內(nèi)部傳動結(jié)構(gòu)主要由行星輪、太陽輪、內(nèi)齒圈三部分組成，多與伺服電機配合使用。 優(yōu)點有，結(jié)構(gòu)簡單、傳動效率高、承載能力強、抗沖擊和振動性能好，相較于RV減速器與諧波減速器成本最低。 缺點是，傳動比小，體積重量大限制其使用場景，需要定期維護，高精度高效率等特殊要求會帶來更高的制造成本。 RV減速器，通過多級減速實現(xiàn)傳動，一般由行星齒輪減速器的前級和擺線針輪減速器的后級組成，組成的零部件較多。 優(yōu)點有，高負載能力、高剛度。因此一般應(yīng)用于多關(guān)節(jié)機器人中腰部、大臂、肩部、臀部等負重載的位置。 缺點是，體積與重量較大。 諧波減速器是通過柔輪的彈性變形傳遞運動，主要由柔輪、鋼輪、波發(fā)生器三個核心零部件組成。 優(yōu)點有，體積小、傳動比高、精密度高與RV減速器與精密減速器相比，諧波減速器使用的材料、體積及重量大幅度下降。 因此主要應(yīng)用于機器人小臂、腕部和手部。 缺點也很明顯，由于柔輪的反復(fù)變形，存在疲勞強度的問題，承載力有限。 減速器市場規(guī)模有多大？ 減速器的應(yīng)用場景主要為，工業(yè)機器人、自動化產(chǎn)線、機器人技術(shù)、航空航天、醫(yī)療器械、精密測量設(shè)備、新能源設(shè)備等。 主要推動力為自動化、智能化產(chǎn)品的釋放，技術(shù)革新與經(jīng)濟復(fù)蘇帶動下的制造業(yè)回暖，因此與PMI（制造業(yè)采購指數(shù)）密切相關(guān)。 在不計算人形機器人的背景下，我國精密行星減速機2023年市場規(guī)模約15.27億元，預(yù)計2030年國內(nèi)精密行星減速機的市場規(guī)模將達41.55億元。 國內(nèi)RV減速機2023年市場規(guī)模約49.4億元，預(yù)計2030年中國RV減速機市場規(guī)模將達110億。 國內(nèi)2023年諧波減速機市場規(guī)模約26.0億元，預(yù)計2030年中國諧波減速機市場規(guī)模將達77億人民幣。 合計2030年減速機市場規(guī)模達到230億元。  目前特斯拉人形機器人Optimus減速機可能應(yīng)用的方案是，減速器+電機的傳統(tǒng)機械驅(qū)動模式。 上身加手部的20臺減速器會使用諧波減速器。 下肢及腰部8個減速器使用負載能力較強的RV減速器。 關(guān)節(jié)部位將采用6個行星減速器，共計34個減速器！  據(jù)統(tǒng)計，人形機器人每增加1萬臺，減速器市場規(guī)模增加780億元。  減速器的投資機會集中在那里？ 每臺人形機器人使用20個諧波減速器、8個RV減速器、6個行星減速器。可以看出諧波減速機是人形機器用量最大的減速機。 因此諧波減速器增速最快，保守估計到2035年，人形機器人市場諧波減速機的市場規(guī)模將達到百億人民幣市場空間。  目前諧波減速機市場集中度較高，短期內(nèi)外企主導(dǎo)，哈默納科2023年市場占有率達40%，但國內(nèi)本土優(yōu)秀品牌也在不斷崛起。 當前國內(nèi)大約有30余家諧波減速機廠商，其中蘇州綠的諧波在技術(shù)上不斷取得突破，通過自研“P形齒”等技術(shù)手段成功打破諧波減速器進口壟斷。 2023年市場占有率已達18%，且市場份額進一步擴大，更重要的是綠的諧波已經(jīng)在墨西哥建立了生產(chǎn)基地，被認為是為特斯拉人形機器人的北美產(chǎn)能做準備。  營收與凈利潤5年3倍，可以看出綠地諧波的產(chǎn)品成長性很高。 另外從銷售毛利率可以看出，產(chǎn)品的護城河比較高。毛利率一直穩(wěn)定在50%左右，在制造業(yè)中算非常優(yōu)秀的。  RV減速器，雙環(huán)傳動的RV減速器市占率15%，位列國產(chǎn)品牌第一位。 在2022年中國工業(yè)機器人用RV減速器市場份額位居第二，僅次于國際龍頭納博特斯克。 其余公司有，中大力德、國茂股份、豐立智能、漢宇集團、通力科技、巨輪智能。 總的來說，工業(yè)機器人是減速器國產(chǎn)替代的開端，人形機器人的爆發(fā)帶來減速器需求的增加與降本的要求，有望助推國產(chǎn)減速器份額加速提升。 從國內(nèi)工業(yè)機器人行業(yè)看，2024年下游行業(yè)景氣度有望好轉(zhuǎn)，利好減速器廠商。 而人形機器人的商業(yè)化從“0到1”蘊含巨大想象力，相關(guān)減速器企業(yè)或?qū)⑹芤妗?/p> |
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