2023年全球人形机器人行业发展趋势分析 人形机器人应用市场将由细分领域突破到通用型【组图】

人形机器人行业主要上市公司：小米集团-W(01810.HK);双环传动(002472.SZ);步科股份(688160.SH);鸣志电器(603728.SH);江苏雷利(300660.SZ);恒帅股份(300969.SZ);绿的谐波(688017.SH);中大力德(002896.SZ);汇川技术(300124.SZ);秦川机床(000837.SZ);长盛轴承(300718.SZ);奥普光电(002338.SZ);埃斯顿(002747.SZ)等

本文核心数据：中国人形机器人行业产业链、中国人形机器人核心零部件价值量分布、中国人形机器人核心零部件国产化空间

准直驱方案有望成为部分关节首选

特斯拉当前的方案采用的是传统的刚性驱动器的结构，特点是精度高，但功率密度达不到生物肌肉的水平、抗冲击性也一般，不太能适应复杂的地理环境。除了刚性驱动器外，还有弹性驱动器、准直驱等方案，控制算法会复杂、精度一般，但安全性和效率显著提升，其中准直驱方案在一些四足狗、人形机器人方案中使用较多。

相较于刚性驱动器方案(无框力矩电机+谐波减速器+力传感器+编码器)，准直驱方案多采用直驱电机低减速比的行星减速器磁编码器，无须昂贵的力传感器，通过电流环直接实现力控，故适合力控精度要求高、响应快、抗冲击的场合。目前国外UCLA的机器人Artemis自研四个准直驱模组用于髋关节。

灵巧手有望通过改进传动与驱动方式提升灵巧度

当前特斯拉的灵巧手采用蜗轮蜗杆欠驱动方案，但灵巧手有更丰富的配置方案。按驱动方式分，涵盖全驱动欠驱动方案，欠驱动方案使用较多，其电机数量小于关节自由度，系统体积小、质量轻，成本低廉，且具备抗外界冲击的柔性等优势;按机械传动方式分，也可分为连杆、蜗轮蜗杆、滚珠丝杆、带传动。

芯片技术的创新和进步推动人形机器人发展

人形机器人需要集成多种传感器、执行器、计算机视觉、语音识别和控制系统等设备，并且需要进行复杂的运动规划和控制算法的设计。这些设备和算法都需要计算能力强、功耗低、体积小、集成度高的芯片来实现。因此，芯片作为人形机器人的核心组件，直接决定了机器人的性能和功能。除此之外，芯片还可以通过硬件加速、神经网络运算等方式来提高机器人的性能和效率，实现更高级别的功能，如人脸识别、语音翻译、情感分析等。因此，芯片技术的创新和进步，将推动人形机器人行业的发展。

无框力矩电机、减速器和力传感器将保持高价值量

根据Tesla AI Day的数据，以特斯拉Optimus为例，2023年人形机器人核心零部件价值量排名前三的是无框力矩电机、减速器和力传感器;而2030年，无框力矩电机价值量占比下降，力传感器、减速器价值量占比上升，且力传感器将超过减速器，排名第二，三者合计占比仍超过50%。

人形机器人应用市场将由细分领域突破到通用型

参照自动驾驶，从L1到L3是经历5年以上迭代的，并且完全自动驾驶L5也仍需时间。人形机器人的成熟也是渐进式，可在细分市场的率先商业化，如工厂生产、安防巡检、物流配送、服务业引导、救援、军事等，初期功能单一，后逐步成熟转为通用型机器人，由Tob转为Toc，进入家政等市场;更远的未来，人形机器人有望应用于航天航空领域。

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