人形机器人-零帕网-第2页

减速器是在原动机和工作机之间起着匹配转速和传递扭矩作用的部件，绝大多数工作机负载大、转速低，不适宜用原动机直接驱动，需通过减速器来降低转速、增加扭矩，因此绝大多数的工作机均需要配用减速器。上游主要为齿轮、轴承、箱体等基础零件，上游供应链较为简单；下游行业应用较为广泛，包括工业机器人、精密机床、工程机械、冶金设备、矿山机械等多个行业，具备较强通用性。

减速器：传动系统关键部件，下游应用丰富。减速器可以分为通用减速器、专用减速器以及精密减速器，其中通用减速器以中小规格为主，模块化、系列化、应用较为广泛；专用减速器一般以大型、特大型为主，需要根据不同的应用场景进行专业化定制；精密减速器质量轻、易控制功率较大，主要应用于机器人、数控机床等行业。

研究背景：自特斯拉宣布人形机器人项目以来，基于对“机器替人”等产业逻辑的高度认可，市场对人形机器人相关产业链的发展高度关注。在此背景下，本篇报告聚焦机器人成本占比最高的精密减速器环节，结合特斯拉人形机器人的产品定位和各类精密减速器的结构特点以及当前的行业发展状况，分析未来行业发展路径和潜在的投资机会。（1）精密减速器是机器人成本占比最高的核心零部件，目前主流类型为精密行星、RV 和谐波减速器，三者各有优缺点，适用于不同场景。特斯拉人形机器人对零部件小型化、轻量化要求高，谐波和 RV 减速器是最为

精密减速器是旋转传动的重要纽带，外资市占率较高。减速器是在原动机和工作机或执行机构之间起降低转速和增加扭矩的作用的元件，主要应用于机械传动系统中，广泛应用于冶金、航空、食品、机器等领域。1）谐波减速器：技术壁垒高，日本巨头企业哈默纳科一家独大，21 年全球市占率高达 82%，中国市占率高达 36%。2）RV 减速器：结构紧凑、传动比大，日本厂商纳博特斯克独占鳌头，20 年全球市占率高达 61%，21 年中国市占率高达 53%。3）精密行星减速器：结构复杂，制造安装难度较大。德日厂商处于领先地位，

机器人常用精密减速器包括谐波、RV、精密行星三种。工业机器人核心零部件主要包括减速器、伺服系统和控制器，从成本结构来看，减速器成本最高，占比 35%。精密减速器精度较高、使用寿命长，更加可靠稳定，包括谐波减速器、RV 减速器、行星减速器、摆线针轮行星减速器等，其中行星减速器结构简单，减速比和精度较低；谐波减速器结构简单，减速比高，传动精度和传动效率高，主要重在轻负载部位；RV 减速器结构复杂，和谐波减速器互为补充，主要用在重负载部位。

空心杯电机结构紧凑、效率高，广泛应用于航空航天、工业自动化等高精尖领域和电动工具等民用领域。2021年全球空心杯电机市场规模约6.75亿美元，市场规模受限于较高的应用成本。空心杯电机契合人形机器人机械手需求，根据测算，当特斯拉人形机器人产量达到500万台时，空心杯电机市场扩容216亿元。瑞士MAXON、德国FAULHABER等外资龙头占据绝大部分市场份额，在技术积累、应用领域、定制服务及全球化布局等方面具有优势。以鸣志电器、鼎智科技等为代表的内资厂商持续加大研发投入，实现产品—设备—零部件国产替

空心杯电机采用无铁芯转子，性能远超传统电机。空心杯电机是一种采用无铁芯转子的直流永磁伺服控制电机，空心杯电机通常尺寸较小，直径不超过 40mm，也可归类为微型电机。根据换向方式的不同，空心杯电机可分为有刷空心杯电机（空心杯电机 Coreless Motor）和无刷空心杯电机（无齿槽电机 Slotless Motor）。空心杯电机响应速度快，具有良好的控制特性和伺服性能。

空心杯/无框力矩电机高度匹配人形机器人。机器人诸如行走、跑、弹跳等动作均由机器人关节电机驱动产生，机器人关节电机作为机器人的核心硬件直接决定机器人的重要性能。空心杯电机和无框力矩电机均具备结构紧凑，输出功率大的特点，对人形机器人匹配度较高。空心杯电机是采用了空心杯绕线技术的直流有刷或者直流无刷电机，对灵巧手契合度较高；无框力矩电机是一种无框架式的无刷永磁同步电机，适用于旋转关节和线性关节。

空心杯电机为转子无铁芯结构，表现为无涡流损耗和磁滞损耗，具有低摩擦和良好的散热性，实现了电机的高效率；采用无刷结构可以进一步提升寿命、减少噪音，是人形机器人电池供电型设备的理想选择。

Mobile ALOHA 机器人走红到来，AI 赋能加速人形通用机器人量产落地。“模仿学习+ACT 强化学习算法”让真人在机器人面前演示动作或操作机器人执行动作，机器人观察后，直接迁移到自己本体上完成任务，形成人形机器人的行为逻辑，可低成本训练灵巧机器手，助力 ALOHA 机械臂快速理解并精确模仿人类动作；多场景及新旧任务协同训练将助力机器人在静态ALOHA 数据集基础上，自主寻找不同任务的对应最优解，提高操作的精准性与灵敏性，为人形机器人运用在更多场景上创造可能；“关键技术自研+硬件外购”的开

电子皮肤为触觉实现的载体，具备仿生性的特征。电子皮肤可以简化为对触觉单元的阵列与集成，并采用了特殊的组织方式，可以探测多维力、震动、温度等信息，并呈现出柔弹性、灵敏性等特征。

◆ 特斯拉人形机器人持续进化，有望拨开产业迷雾、引领全新开发热潮✓ 机器人产业已历经三代发展历程，应用于广泛场景，但工具属性重、智能化不足。2022年全球机器人市场规模突破500亿美元，自动化及智能化大势下，机器人产品性能、丰富度提高，并渗透多元场景，市场规模将保持增长态势。但现阶段机器人的智能化属性仍不足，实现解放人类生产力的目标尚需时日。✓ 人形机器人开发道路前赴后继，特斯拉Optimus基于电动车积淀，或推动产业提速发展。全球首个人形机器人问世至今已有近50年，尚未规模产业化的主要原因在于