華泰 | 機械深度研究：人形機器人迭代下供應鏈的新機遇

通用機器人迎來曙光，已具備協作安全性

我們認爲人形雙足機器人爲通用機器人的最優解，因爲人類社會的種種事物都按照人類的生理結構進行設計的，爲了適應種類多樣的任務，達到通用的目的，貼近人類形態的雙足機器人其隱形成本最小。2023年5月，特斯拉機器人腿部的末端關節能夠在落地的同時不打碎雞蛋，也能夠輕松地抓取物品，證明其末端肢體關節的力矩控制能力有了顯著的提高，增強了與人協同時的安全性。通過共用特斯拉汽車上的FSD自動駕駛系統，特斯拉機器人已經可以利用視覺自主識別、記憶周圍環境，構建地圖。工程師也可以通過AI對其進行肢體的模擬訓練，大大降低了其开發成本。

力矩傳感器/滾柱絲槓/無框電機/諧波減速器爲高價值量環節

旋轉執行器、线性執行器、靈巧手共同構建擎天柱全身40個關節。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。特斯拉线性執行器由深溝球軸承、無框電機、力矩傳感器、編碼器、反式滾柱和四點接觸球軸承構成。靈巧手主要由空心杯電機、螺紋絲槓、行星精密齒輪箱和編碼器構成。根據我們的測算，目前特斯拉機器人關節BOM表成本爲41萬元左右，其中力矩傳感器、滾柱絲槓、無框電機、諧波減速器價值量佔比較高。

力矩傳感器/滾柱絲槓/空心杯電機技術壁壘較高

六維力矩傳感器除了要解決對所測力分量敏感的單調性和一致性問題外，還要解決因結構加工、工藝誤差引起的維間（軸間）幹擾問題和電路實現，技術難度大。對於滾柱絲槓來說，企業爲了實現高速或精密的加工，除在機牀設備的結構剛性進行加強設計外，必須同時具備高速主軸系統和高速進給系統，才能達到材料切削過程的高速化，這對於企業的制造能力和設計能力都有較高的要求。空心杯電機核心技術難點在於大批量生產和精密齒輪箱減速器。國內衆多廠商採用手工繞线的方式生產，在生產效率、產品壽命、精度方面存在劣勢。

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