机器人报告

人形机器人感知模块是运控与交互基础，遍布全身，未来成长空间广阔。人形机器人主流传感器包括，1）位觉传感器：使用量1颗IMU，用来测量机器人的运动及姿态信息，一个价格400-2000元，未来或取消；2）视觉传感器：国内深度相机+激光雷达，特斯拉为纯视觉方案，1个鱼目摄像头+2个普通摄像头；3）关节力控传感器：特斯拉每个线性关节在电机外分别放置1个一维压力传感器；每个旋转关节在减速器外分别放置1个一维力矩传感器，国内方案不一。4）手腕和脚踝传感器：每个手腕脚踝分别放1个六维力矩传感器（可选装），价格

机器人“关节”，通过错齿运动实现低速高扭矩输出。谐波减速器由波发生器、柔轮和钢轮组成。按机械波数量分类，可分为单波/双波/三波传动，目前最常用的为双波传动，柔轮与钢轮的齿数差为 2，当波发生器转一圈后，柔轮才向转动的反方向后退两个齿。谐波减速器具有体积小、重量轻、传动比大、承载力高、传动精度高、传动效率高等优势，广泛应用于机器人、数控机床、光伏设备、医疗器械、半导体设备、航空航天等其他领域，其中机器人为最大的应用市场，在关节传动系统中起到降低输出转速、增大输出扭矩作用，帮助机器人提升抓取精度，提

空心杯电机本体“小巧”性能“精悍”，人形机器人产业链中的不可或缺。灵巧手是人形机器人执行动作的最终零件，空间极小而驱动自由度极多，需要配备功率密度高，体积小且控制精度高的电机来充当动力源，通过驱动手指中采用拉线方案的传动机构，完成手部的执行动作。空心杯电机具有功率密度高、能量转化效率高、响应快，运行平稳等特点，与灵巧手的需求高度适配。

电机原理与结构：电机是电能与机械能之间的转换装置，主要由定子、转子及其他附件组成，凡是需要将电能转化为机械能或将机械能转化为电能的地方都必须用到电机。

人形机器人的核心价值在于通用+智能，将和工业机器人共同推动制造业智能化。工业机器人虽然技术成熟，但却无法解决泛化性的问题，不适应现 代制造业柔性生产的需要。我们认为人形机器人将作为工业机器人的补充，与 工业机器人共同推进制造业的智能化发展。“人形”只是表象，人形机器人 的核心价值在于通用+智能。未来的工厂中，工业机器人、人形机器人、人工 或将以7:2:1 的比例存在。

以特斯拉Optimus为例，单台人形机器人需要14个行星滚柱丝杠，单价约2,000元/个，单台价值量在2.8万元以上。横向对比机器人其他部件，行星滚柱丝杠占人形机器人价值量较高，其毛利率可达60%，盈利能力位居前列。

人口老龄化叠加用工成本增加，倒逼制造业和服务业中用机器人取代人工。人形机器人一般与人类有着类似的身体结构和运动方式，更能适应于各类现实生活场景，因此能从专用转向通用，增大规模效应降低成本，是实现具身智能的最佳物理形态之一。

人形机器人的“感知器官”：传感器。作为一种检测装置，传感器能够感知到被测量信息，并将感知到的信息，按一定规律转换成各种形式的信息（电信号）进行输出，使所感知的信息得以达成传输、处理、存储、显示、记录和控制等目的。

什么情况下要使用多维力传感器？力传感器是一种用于测量物体所受的力量的装置。它们广泛应用于各个领域，包括工业、医疗、体育等。按照感力元件，可以将力传感器大体分为应变式/压阻式、压电式/压容式、光电式等三类。目前，市场应用的六维力/力矩传感器多基于应变式测量。常规的一维力传感器用于力的方向和作用点都固定的情况下，三维力传感器则用于方向随机变化、力作用点不变的情况下。若力的方向、作用点都在变化，则需要使用六维力传感器。此外，如果力的作用点离传感器标定参考点的距离较远，且随机变化，测量精度要求较高，一般

特斯拉强势参与人形机器人开发，打造下一个比肩新能源汽车级别的新终端，特斯拉产业链及有潜在能力向机器人产业延伸的汽车零部件有望打开成长新空间。以特斯拉为代表的汽车厂商积极投入人形机器人产业，汽车零部件有望发挥研发、制造、资金等优势，借助汽车客户优势，切入机器人新赛道。人形机器人蓝海市场即将爆发，汽车零部件供应商向机器人业务延伸打造成长新曲线，其中执行总成、减速器、丝杠等环节弹性大，部分汽车零部件供应商原有业务与机器人关键部件有协同性，有望向机器人业务延展，推荐双环传动、拓普集团、精锻科技，受益标的

特斯拉人形机器人当前发展第一桎梏是硬件超配和量产成本的矛盾，我们认为特斯拉的终局硬件方案仍存在变化，但随着其软件能力快速迭代、产品测试进度推进，终局硬件方案逐渐浮出水面，投资主线将回归至如何国产降本，建议关注国产化概率大、降本空间大且诉求强的赛道，如丝杠、减速器、传感器等，关注减速器标的双环传动、集成商标的三花智控和拓普集团，同时我们关注兼顾技术能力和商务能力的本土供应商实现从 0 到1 的国产突破，以及具有外延能力、获取更大价值量的集成供应商。

机器人多指灵巧手是一种高度灵活、复杂的末端执行器，因其能够模仿人手的各种灵巧抓持和复杂操作能力，得到持续的研发投入和广泛关注。从应用领域来看，目前灵巧手实现成熟应用的领域主要有：航空航天、医疗假肢、工业及科研领域。