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中信建投:仿人机器人赋予机器“生命”,机器替人不再是想象
发布日期:2022-08-12 10:22     浏览量:
中信建投认为,当下市场对仿人机器人的认知仍有重大偏差:目前市场简单复刻工业机器人的硬件构成和技术要求对其供应链进行分析,认为仿人机器人与工业机器人在供应链上相差无几。我们认为,无论是从研发设计角度,还是规模量产角度,仿人机器人与工业机器人差异非常大,在结构设计、硬件构成、控制算法、核心性能要求以及零部件选择上都有很大的差异。
 
仿人机器人技术壁垒极高,非普通机器人厂家可短期转型。仿人机器人涉及工程学和控制科学,汇集电子、机械自动化控制及计算机等领域的研究成果,并非简单买来零部件组装就可实现仿人功能。仿人机器人核心设计要求也与普通机器人不同,哪怕是国际领先的工业机器人厂家也很难短期切入。
 
仿人机器人赋予机器“生命”,高度渗透各行业应用场景,未来市场空间非常广阔。海外高校及研究机构从上世纪70年代开始研发仿人机器人,经过多年技术的探索与积累,仿人机器人可以实现稳步行走,上下楼梯,跳跃,快速奔跑等功能,应用于野外探查,灾区救援,科技展示,人机相互等场景,未来市场空间非常广阔。
 
仿人机器人的巨大市场蓝海能否兑现,核心还要看产品量产和成本控制。由于结构复杂,控制性能要求高,仿人机器人成本非常昂贵,现实情况是超过百万人民币,在保证性能的前提下,同时能实现量产降低成本,将成为打开市场的关键。
 
电机、减速器、结构件等硬件环节具备产业链机会,目前芯片以海外为主,软件算法为机器人核心技术,绝大部分公司选择自主研发。

1)电机:我们认为仿人机器人50%以上的成本来自于关节,其关节数量一般为25-50个(甚至更多),远超工业机器人(通常3-6个)。如用电机驱动,一个关节使用一个电机,电机用量非常可观,国内电机厂商在性能上与海外厂商差距不大;

2)减速器:仿人机器人需要控制自重,更多使用谐波减速器,从性能上来看,部分国内厂商基本可以满足;

3)结构件:机构件成本占比为20%左右,仅次于关节,需根据仿人机器人的设计进行定制化生产,作为传统机加工技术,国内厂商可以满足要求。
 
投资建议:
 
仿人机器人关节数量多(一般约25-50个),成本占比高(50%+),价值量大,电机作为关节里的核心驱动部件,影响关节的输出力大小和运动性能。区别于工业机器人,仿人机器人需控制整体质量和体积,要求电机性能更高,质量更轻。仿人机器人的规模量产带动电机需求快速爆发,新增电机市场规模有望近千亿元,建议关注国内电机龙头企业;减速器作为仿人机器人关节里的另一核心部件,作为精密的动力传达机构,将电机的转速减速到所需的转速,实现扭矩的增加,直接影响关节的输出力矩和精度。在精度要求较高的关节里,通常选择谐波减速器,随着仿人机器人的规模量产,新增谐波减速器的市场规模将远超工业机器人,建议关注国内龙头企业;结构件作为仿人机器人的“骨骼”,形成机器人的内在基本架构,连接全身结构于一体,承受负载和支撑全身,影响机器人结构的刚度,以及负载大小。我们预计结构件成本占比约20%,需按照机器人结构进行定制化生产,大部分国内机加工企业可满足加工要求;区别于工业机器人,每台仿人机器人需要配置至少一块电池或一套电池模组,电池容量将直接影响机器人正常运行时长。建议关注国内电池性能良好、性价比高的龙头企业;传感器是实现仿人机器人环境感知与交互功能的核心部件,其使用数量或将是工业机器人的几倍,甚至十倍以上。通常一台机器人配置一套机器视觉系统,选择性配置一套语音系统,但每个关节都可能配置位置、角速度、力矩传感器等内部传感器,其市场需求也将迎来高速增长,建议关注国内传感器、机器视觉龙头企业;机器人壳体作为“皮肤”,覆盖面积较大,将影响其工作场景和环境适应能力,需使用例如硅胶、碳纤维等质量轻、性能好的

 

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