人形机器人核心零部件和行业分析

前言：前不久粉丝陆先生分享了些资料，今天先把人形机器人的相关行业资料整理出来，供各位小伙伴参考。这些报告主要是介绍投资方向的，大家以后也可以关注下这些领域，特别是机器人研发中的核心部件，小而精。

一、人形机器人的国产供应链机遇

这份报告主要介绍了机器人的上下游供应商和核心关键零部件。人形机器人产业链可以分为软件生态和硬件产业链两大类。软件生态主要包括系统集成商自研的机器人算法和人工智能算法等。硬件产业链，可分为动力总成系统、智能感应系统、结构件及其他部件。动力总成系统包括电池系统、伺服电机、减速器、滚柱丝杠、控制器等；智能感应系统包括软件、芯片、传感器等。在硬件产业链中，核心部件包括谐波减速器、滚柱丝杠、伺服电机和传感器等。

1、下面是以特斯拉Optimus擎天柱机器人为例：

2、机器人产业图谱—核心硬件、系统与技术支持、本体制造&系统集成

3、机器人行业发展历程：诞生于实验室，工业机器人先行，走向具身智能

4、经典人形机器人对比

二、人形机器人发展与展望

主要介绍了人形机器人产业的进展，核心零部件和硬件等传感器介绍

1、力传感器

力传感器是人形机器人产业链中的关键硬件部件，可分为应变式力传感器、光学式传感器和压电式力传感器。作为机械、电子、算法和计量融合的复杂交叉学科，力传感器具有较高的技术壁垒。多维力传感器能够实现更精细的工作需求，提高人形机器人的工作效率和安全性。力传感器的重要部件包括弹性体和应变片，其中弹性体制造质量直接影响传感器的测试性能指标。

2、视觉传感器

机器视觉系统是指用计算机来实现人的视觉功能，即用计算机来实现对客观的三维世界的识别。

3、惯性导航IMU

IMU 传感器：个 IMU 通常包含三个轴向的陀螺和三个轴向的加速度计，以测量物体在三维空间中的角速率和加速度。人形机器人借助实现定位、平衡及姿态检测。

4、电子皮肤

电子皮肤是一种柔韧、可拉伸且具有自我修复能力的电子产品，它能模仿人类或动物皮肤的功能。电子皮肤具有感知能力，能重现人类皮肤响应环境因素变化的能力，例如对热量和压力变化的反应。它为机器人提供了精细的力学反馈，帮助机器人完成准确的抓握和操纵任务。

5、减速器

主要包括行星减速机、谐波减速机等。

（1）行星减速器是一种用于动力传输的机构，通过齿轮的速度转换器，将马达的回转数降低到所需的回转数，并提供较大的转矩。其优点包括体积小、重量轻、承载能力高、使用寿命长、运转平稳且噪音低。行星减速器具有功率分流和多齿啮合的独特特性。其主要传动结构包括行星齿轮组、太阳齿轮组和内齿环。

（2）谐波减速器是人形机器人的重要核心零部件，常用于原动件与工作件之间的减速传动装置，起到匹配转速和传递扭矩的作用。谐波减速器具有体积小、重量轻的优点，因此是人形机器人的优质选择。常见的减速器还有RV减速机等。

6、丝杠

丝杠是一种广泛应用于机械传动中的部件，具有滑动摩擦系数较小、高效率、长寿命、可逆转和易于控制的特点。根据其摩擦特性，丝杠可分为滑动丝杠、滚动丝杠和静压丝杠。在实际应用中，导轨与丝杠成套运行，用于实现支撑和导向功能。常见的导轨种类包括滑动导轨、滚动导轨和静压导轨等。

7、电机

电机是机器人的核心部件，常见的分类有直流与交流电机、有刷与无刷电机、同步与异步电机。其中，空心杯电机是一种直流永磁伺服电动机，适用于机器人的手指执行器，满足轻量化、高精度等需求。直驱电机也是一种重要的电机类型，可以直接驱动，无需经过传动装置，分为旋转直驱电机和直线直驱电机。直驱电机具有刚性高、系统控制带宽高、响应迅速、精度高、能源效率高、维护工作量少、可靠性高等优点，适用于部分承力较大、需要大扭矩的关节。

参考资料汇总：

1、国海证券-机器人系列专题报告_人形机器人的国产供应链机遇

2、民生证券-人形机器人发展与展望_天工人巧日争新