成都匯陽投資關于機器人運動的“心臟 ”，電機有望迎來廣闊空間

工程新聞

人形機器人快速進化 ， 電機是其重要部件

隨著工業機器人相關技術的日趨成熟，人們對機器人技術智能化本質的認識日益加深，與工業機器人相對固定的作業環境不同，人形機器人通常使用于人類的日常生活環境中。人形機器人具備類似人類的感知、 決策、行為以及擬人化的移動特性，從外觀上更加容易被使用者接受并產生親切感， 因此能夠在人類所在的環境中與人類和諧相處，協助人類完成復雜和多樣的工作。機器人關節驅動器是雙足人形機器人關鍵部件，按動力來源可以分為液壓、氣動、 電機驅動、記憶金屬、生物類(心肌細胞)等，其中電機驅動和液壓驅動是較為常見的兩種形式， 電機方案的優勢在于，在運動控制方面，其設計比液壓控制有更成熟的解決方案，處理器編碼器也相對更容易正確獲取運動狀態的實時反饋，控制精度也有很大保障 ，而且相較液壓成本便宜了很多。

機器人運動的“ 心臟 ” ，對運動精度起決定作用

電機(俗稱 “ 馬達 ” )是指依據電磁感應定律實現電能轉換或傳遞的一種電磁裝置，它的主要作用是產生驅動轉矩，作為用電器或各種機械的動力源。機器人關節系統包括驅動器、控制器和關節電機。機器人關節電機具有減速、 傳動、提升扭矩功能，它被視為機器人的執行單元，根據需要被安裝在各關節上控制關節運動，機器人諸如行走、 跑、彈跳等動作均由機器人關節電機驅動產生，是機器人運動的 “ 心臟 ” 。Optimus 主體部分共有 28 個執行器，線性及旋轉各 14 個，所用電機為無框力矩電機。28 個執行器分布于肩、肘、腕、軀干、髖、膝、踝等部位。根據 2022 特斯拉 AI day 的展示，28 個執行器分布在： ①肩部 6 個(旋轉×6) ; ②肘部 2 個(直線×2); ③腕部 6 個(旋轉× 2+直線×4) ;④軀干 2 個(旋轉×2);⑤髖部 6 個(旋轉×4+直線×2);⑥ 膝部 2 個(直線×2); ⑦踝部 4 個(直線×4)。Optimus 手部共有 12個執行器(雙手) ，所用電機為空心杯電機。

產業化進程加速 ， 電機有望迎來廣闊空間

人形機器人作為通用機器人的代表和具身智能的優秀載體，一方面正在受益于通用人工智能的發展，另一方面，也以“ 具身智能 ”成為 AI 與物理世界的接口，和下一代通用人工智能的終端平臺。AI 大模型在機器人任務中主要扮演 了推理決策的角色，將人類給出的自然語言指令拆解為機器人可執行的步驟。 多模態的 AI 大模型補全了機器人核心的推理決策能力，有望助力人形機器人走向通用之路。核心零部件供給是未來機器人產業規模化發展的重要支撐，人形機器人三大核心零部件包括減速器、伺服系統和控制器，成本合計占比超 70%。目前在 Optimus 人形機器人核心零部件中， 電機價值量合計占比約 25% 。假設未來 10 年全球人形機器人出貨量達到 500 萬臺，無框電機單價 2500 元、空心杯電機單價 1300 元，則 10 年后人形機器人帶來的無框電機增量市場有望為3500 億元， 空心杯電機增量市場有望為 780 億元，合計 4280 億元市場空間。

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步科股份：專注于工業自動化設備控制核心部件與工業物聯網/互聯網軟硬件，產品下游應用廣泛。上海步科自動化股份有限公司一直專注于工業自動化設備控制核心部件與工業物聯網/互聯網軟硬件的研發、生產、銷售以及相關技術服務 ， 并為客戶提供設備自動化控制、數字化工廠及工業互聯網解決方案， 是中國為數不多的機器自動化與工廠智能化解決方案供應商。公司的自動化設備控制核心部件主要包括工業人機界面、伺服系統、步進系統、可編程邏輯控制器、變頻器等，且廣泛應用于物流設備、機器人、包裝設備、食品設備、服裝設備、醫療設備、環保設備，軌道交通設備等自動化設備行業。

　鳴志電器：優勢主業穩健成長，新興領域布局成效顯著。鳴志電器成立于 1994 年， 由設備狀態管理系統業務起家，逐步延伸至步進電機領域， 目前已成為全球步進電機排名前三企業;而后通過內生+外延方式，形成步進電機、無刷電機、伺服電機、 空心杯電機、驅動器、控制器等多產品矩陣的發展模式。22年公司持續優化自身產品結構，在信息化、自動化、智能化應用領域打造具備核心競爭力的產品。公司布局新興、高附加值應用領域業務取得顯著成效包括工業自動化、醫療器械和生化分析、移動服務機器人、光伏/鋰電/半導體、 智能汽車電子。

參考資料：20231116-德邦證券-人形機器人深度系列報告：機器人運動的 “ 心臟 ”， 電機有望迎來廣闊空間