人形机器人-行业深度(硬件篇)：特斯拉Optimus引领技术实现国产零部件迎来机遇

请务必阅读正文之后的免责条款部分——人形机器人行业深度(硬件篇)投资要点特斯拉Optimus迭代迅速，已具备量产基础2023年12月，特斯拉正式发布OptimusGen2，与2022年AIDAY发布的Gen1相比，期间历经几次迭代，性能大幅度提升。在速度和敏捷性方面，Gen2的步行速度提高30%(2024年2月达到0.6米/秒，较2024年1月提升30%)，可完成深蹲、瑜伽、跳舞等平衡动作；在重量和平衡方面，Gen2的重量减轻了10公斤，改善了平衡性，保留了性能和耐力，新增2个自由度颈部、脚部力/扭矩感应和模仿人脚的铰接式脚趾；在手和传感方面，Gen2设计了全新的灵巧手，所有手指都具有触觉感应功能，可以完成拿取和放下鸡蛋等精细动作。技术方案基本确定，硬件实力不断升级人形机器人的总体架构主要包括感知层、决策层和执行层，感知层主要通过各类型传感器实时感知机器人的状态和环境信息，将信息流传递给决策层后，经过大模型及算法等处理分析后得出决策方案，进而由执行层的执行机构完成对应的动作。在硬件层面，特斯拉Optimus拥有14个线性执行器、14个旋转执行器和两只灵巧手，其中线性执行器的配置为无框力矩电机+行星滚柱丝杠+力传感器+编码器+驱动器+球轴承+四点接触球轴承；旋转执行器的配置为无框力矩电机+谐波减速器+力矩传感器+双编码器+驱动器+交叉滚子轴承+角接触球轴承；灵巧手的配置为空心杯电机+行星减速器+编码器+驱动器+蜗轮蜗杆/绳驱+触觉等传感器。人形空间或接近2000亿元，国产厂商迎来机遇根据特斯拉Optimus所呈现的技术状态，我们认为2024年人形机器人量产版本有望初步成型，正式量产销售或在2025年。市场空间方面，我们测算当人形机器人市场规模有望分别达到408亿、1297亿和1659亿元，成本端将具备应用经济性。高壁垒和高价值零部件重合度较高，国产加速追赶(1)价值量：力矩电机、行星滚柱丝杠、减速器、六维力/力矩传感器及芯片/算力/大模型的价值量较大，其次为空心杯电机和力传感器。(2)行业壁垒：行星滚柱丝杠、六维力/力矩传感器、惯性和触觉/柔性传感器以及芯片/算力/大模型的行业壁垒很高，其次为电机和其他零部件等。(3)国产化率：行星滚柱丝杠、惯性和触觉/柔性传感器的国产化率较低，但总体国产企业均处于追赶中，少部分对标国际。投资建议：关注高确定、高价值、高壁垒和增量环节我们认为人形机器人的产业大趋势已经确定，国外以特斯拉Optimus为代表，规划2025年小批量量产；国内以优必选为代表，目前已在汽车厂实训测试，预计工业场景的量产临近；以三花、拓普为代表的国内零部件环节产能先行准备。我们预计企业送样、验证、定点或产能规划等举措均可能成为一轮行情的催化剂。建议关注：1)总成：拓普集团、三花智控；2)无框力矩电机：步科股份、昊志机电、汇川技术、伟创电气、禾川科技等；3)空心杯电机：鸣志电器、伟创电气、鼎智科技、江苏雷利、昊志机电等；4)行星滚柱丝杠：北特科技、贝斯特、鼎智科技、江苏雷利、恒力液压、秦川机床、五洲新春等；5)减速器：绿的谐波、昊志机电、中大力德、国茂股份、双环传动、丰立智能、精锻科技等。6)传感器：柯力传感、东华测试、康斯特、安培龙、峰岹科技、汉威科技、奥比中光、申昊科技等。7)设备：风险提示人形机器人产业化不及预期，技术方案迭代对零部件需求产生变化，零部件降价导致盈利能力下滑。行业评级:看好(维持)zhanglei02@stocke.cyufanglin@请务必阅读正文之后的免责条款部分正文目录 42技术方案基本确定，国产零部件迎来机遇 52.1零部件总成 2.1.1线性执行器 2.1.2旋转执行器 2.1.3灵巧手 2.2细分零部件 72.2.1无框力矩电机 72.2.2行星滚柱丝杠 2.2.3减速器 2.2.4空心杯电机 2.2.5传感器 2.2.6伺服系统 19 22 24请务必阅读正文之后的免责条款部分图1：特斯拉Optimus的迭代历程一览 4图2：人形机器人的总体架构 图3：特斯拉OptimusGen1的执行器构成 图4：人形机器人的线性执行器构成 图5：特斯拉OptimusGen1的直线执行器构造 图6：特斯拉OptimusGen1的旋转执行器构造 图7：特斯拉OptimusGen1的灵巧手构成 7图8：无框力矩电机的结构图示 7图9：无框力矩电机的应用图示 7 9图11：精密导轨和丝杠的单价(单位：元/米，元/个) 9图12：减速器的功能示意图 图13：行星减速器的结构图示 图14：谐波减速器的结构图示 图15：RV减速器的结构图示 图16：2022年全球精密行星减速器市场格局 图17：2022年中国精密行星减速器市场格局 图18：2021年全球谐波减速器市场格局 图19：2021年中国谐波减速器市场格局 图20：2020年全球RV减速器市场格局 图21：2021年中国RV减速器市场格局 图22：空心杯无刷电机结构图 图23：传感器的功能示意图 图24：人形机器人使用传感器的位置及数量 图25：伺服系统的功能示意图 图26：2021年中国伺服系统市场格局 图27：人形机器人各零部件的价值量、行业壁垒和国产化率的对比 21表1：直线机构性能对比 表2：几类行星滚柱丝杠的参数对比 9表3：海外四家滚珠丝杠头部企业在国内的情况对比 表4：行星、谐波、RV减速器的结构、优缺点和应用领域对比 表5：行星、谐波、RV减速器的技术指标对比 表6：国际与中国空心杯电机产品对比-直径对比 表7：国际与中国空心杯电机厂商产品对比-性能对比 表8：各类型传感器的介绍 表9：2023年以来国内机器人政策汇总 表10：人形机器人的BOM成本和市场规模测算 20表11：人形机器人BOM成本的详细拆分测算 20表12：行业相关公司估值表(单位：元，亿元，倍) 22请务必阅读正文之后的免责条款部分2023年12月，特斯拉正式发布OptimusGen2，与2022年AIDAY发布的Gen1相比，期间历经几次迭代，主要有以下改变：(1)速度和敏捷性Gen1：最初的型号行走速度缓慢，步态机械感强，可完成抓取、搬运等简单动作。Gen2：步行速度提高30%(2024年2月达到0.6米/秒，较2024年1月提升30%)，可完成深蹲、瑜伽、跳舞等平衡动作。(2)重量和平衡Gen1：最初的型号缺乏实际应用所需的精细平衡，没有特别关注减轻重量。Gen2：重量减轻了10公斤，改善了平衡性，保留了性能和耐力，新增2个自由度颈部、脚部力/扭矩感应和模仿人脚的铰接式脚趾。(3)手和传感Gen1：最初的型号只能挥手，无法完成精细化动作。Gen2：设计了全新的灵巧手，所有手指都具有触觉感应功能，可以完成拿取和放下鸡蛋等精细动作。2021年AIDAY功耗：坐姿100W，快走500W；要求。物体分类(颜色分拣)，脚平衡等。机械臂跟随摆动；躯干和四肢部分没有外一年迭代一代，行动能力逐渐接近于人开发原型BumbleC视频中实现了抓取物体和浇花等动作。新增脸部LED电子灯带、颈部覆盖材料；新增2自由度驱动的颈部、脚部力/扭矩传感器和模仿人脚的铰接式脚趾部分，膝盖增加盖板；重新设计机械手，具备11个自由度，所有零部件变化全新设计执行器和传感器、增加六维力传零部件变化人形机器人的总体架构主要包括感知层、决策层和执行层，感知层主要通过各类型传感器实时感知机器人的状态和环境信息，将信息流传递给决策层后，经过大模型及算法等处理分析后得出决策方案，进而由执行层的执行机构完成对应的动作。请务必阅读正文之后的免责条款部分柱丝杠柱丝杠执行层执行层结构件结构件力矩电机空心杯电机驱动器滚珠/滚柱丝杠蜗轮蜗杆/腱绳轴承减速器驱动部件，主要提供动力传动及支撑等部件，调整运动方式和扭矩、转速等决策层CPU/GPU通讯系统处理和分析来自感知层的数据，并做出相应的决策人工智能算法感知层感知层力/位置传感器视觉传感器触觉传感器惯性传感器实时感知机器人的状态和环境信息，形成信息流2.1零部件总成根据2022年特斯拉AIDAY披露，OptimusGen1的执行器数量为28个(线性和旋转各14个)，包括有6种设计类型(三类丝杠和三类无框力矩电机)，总体上左右对称，自上而下分别为肩部6个旋转执行器、大臂2个线性执行器、腕部2个旋转执行器、小臂4个线性执行器、腰部2个旋转执行器、髋部4个旋转执行器、大腿4个线性执行器、小腿4个线性执 多圈绝对值编码器无框力矩电机反向行星滚拉压力传感器执行器壳体角接触轴承驱动器丝杠滚柱螺母2.1.1线性执行器特斯拉Optimus线性执行器的配置为：无框力矩电机+行星滚柱丝杠+力传感器+编码器+驱动器+球轴承+四点接触球轴承。其中1)电机：使用特斯拉自主研发的永磁电机。2)丝杠：使用反向式行星滚柱丝杠，具有较强刚性。3)编码器：使用一个位置传感器。4)力传感器：由于丝杠没有反驱性，配置力传感器。5)轴承：使用深沟球轴承、四点接触球轴承。请务必阅读正文之后的免责条款部分2.1.2旋转执行器特斯拉Optimus旋转执行器的配置为：无框力矩电机+谐波减速器+力矩传感器+双编码器+驱动器+交叉滚子轴承+角接触球轴承。其中1)电机：使用特斯拉自主研发的永磁电机。2)减速器：使用谐波减速器，结构简单，减速比大，传动精度和传动效率较高。3)位置传感器：使用两个，即双编码器，包括输入位置编码器、输出位置编码器。4)力传感器：使用一个非接触式扭矩传感器。5)轴承：使用角接触轴承、交叉滚子轴承。2.1.3灵巧手特斯拉Optimus灵巧手单手配置为：执行6个空心杯关节+传动5个蜗轮蜗杆/绳驱+若干个传感器。特斯拉Optimus每只灵巧手使用了6只空心杯关节，在灵巧手中相应的传动配置是：空心杯关节+蜗轮蜗杆+绳传动，在空心杯关节之后引入了一级蜗轮蜗杆：一方面是针对线传动做旋转方向的转换，另一方面是利用蜗轮蜗杆的自锁特性去提升灵巧手的负载(自锁)能力。在空心杯关节内，空心杯电机具备高速低扭矩的特点，一般要配合减速箱以实现较小空间获得较大手指抓握力，此外还包括编码器和驱动器等。此外，灵巧手是末端感知和执行的关键部位，预计触觉和力等类型的传感器将大量使用。请务必阅读正文之后的免责条款部分传感器触觉传感器等5个蜗轮蜗杆+绳驱传动驱动器通过齿轮或蜗轮蜗杆将旋多级行星减速箱：在较小空间获得较大手指抓握力6个驱动/执行装置：空心杯关节包括空心杯电机+多级行星减速器+编码器+驱动器2.2.1无框力矩电机无框力矩电机是一种以输出扭矩为衡量指标的无框架式永磁电机，只有定子和转子，无轴、轴承、外壳或端盖等，在机器人、医药、机床、包装、印刷、加工和通用自动化等领域广泛应用。它主要有以下优势：1)极高的刚度：无框力矩电机可以作为直驱动力源，它不需要皮带和皮带轮，丝杆或齿轮箱，就能直驱负载。2)效率高：由于无框力矩电机直接集成到机器的结构中，降低了风摩损失，因此效率高。3)静音：由于无框力矩电机直接集成到机器的结构中，改变了传动方式(甚至不用减速机)，带来了明显的静音效果。4)稳定性高、低维护性：由于无框力矩电机直接集成到机器的结构中，减少了所用的零件，因此机器更易稳定工作。5)配置灵活、安装方便：不需要电机接口，利用配合公差和工业粘合剂安装到机器外壳即可，占用空间小，适合机器人驱动集成化。请务必阅读正文之后的免责条款部分国内无框力矩电机起步较晚，步科股份在国内市占率较高。海外龙头公司包括TQRobodrive(德国)、Kollmorgen(美国)、Alliedmotion(美国)、Aerotech(美国)、Parker(美国)等。国内厂商主要有步科股份、航天电器、昊志机电、微精电机等，其中步科股份在国内的市场份额较高。2.2.2行星滚柱丝杠行星滚柱丝杠是一种由主丝杠、滚柱、螺母、齿圈、法兰盘等组成，可实现直线运动与旋转运动相互转换的精密传动机构，应用于航空航天、新能源装备、高精密机床、汽车、船舶与机器人等高端技术领域。与滚珠丝杠相比：行星滚柱丝杠的优势包括：(1)滚柱与丝杠接触半径更大，且所有滚柱同时参与啮合，接触点多，比滚珠丝杠在相同丝杠直径下承载能力提高6倍、相同负载下比滚珠丝杠节省1/3空间、寿命提高14倍、工作环境温度范围提高2倍。当滚柱丝杠直径为120mm时，其推力可达120t；(2)滚柱丝杠用滚动摩擦代替滑动摩擦，与滚珠丝杠传动效率相当，润滑良好的情况下效率可达90%。(3)滚柱相对于螺母没有轴向运动，因此具有加速、旋转和减速的能力，转速可达6000r/min，直线速度2m/s，加速度7000rad/s2，而滚珠丝杠很难达到上述指标。(4)采用行星机构控制滚柱运动，不需要滚动件循环装置，且高速运转时产生的振动噪声较小。(5)可在恶劣环境下使用。(6)拆卸方便，拆卸时可不拆下滚柱，直接将螺母旋出。行星滚柱丝杠系统低高很高高高很高很长较快无有有有无无很困难高高很高高很高很高低高高较高小大大大小小小小小小-很高很高较高按照结构和运动特点分类，有标准式行星滚柱丝杠、反向式行星滚柱丝杠、循环式行星滚柱丝杠、差动式行星滚柱丝杠和轴承环式行星滚柱丝杠五种形式。其中反向式行星滚柱丝杠可将其螺母作为电机转子实现电机和丝杠一体化设计，形成结构紧凑、重量更小的一体式机电作动器，但需要加工较长的螺母内螺纹以保证丝杠行程，适用于中小负载、小行程和高速等场合，包括航空航天、机器人等领域。请务必阅读正文之后的免责条款部分境外巨头技术和产品相当成熟，占据主要市场。目前，国外的行业巨头(如德国Schaeffler、美国Exlar、瑞典Ewellix、瑞士Rollvis、瑞典SKF公司、日本NTN株式会社等公司)已经形成了相对成熟的行星滚柱丝杠产品系统，并在其精度等级、润滑维护、应用平台等方面形成了一定的理论体系，基本在行星滚柱丝杠领域形成了技术垄断。根据《E公司滚柱丝杠产品营销策略研究》，目前中国行星滚柱丝杠市场主要由外资和中国台湾企业占据，2022年预计仅有南京工艺和济宁博特略有出货，行业急需加速国产替代。26%26%Rollvis(瑞士)GSA(瑞士)Ewellix(瑞典)Rexroth(德国)济宁博特(国产)CMC(美国)优仕特(中国台湾)精密导轨单价(元/米)精密丝杠单价(元/个)-*导轨规格为HSR15C2SS+1000L；丝杠6RRGO+1000LC5，禾川科技数据为请务必阅读正文之后的免责条款部分选用材料应满足高强度、耐磨性和良好的切削加工性能。根据滚珠丝杠副的传动受载特点，丝杠和螺母的材料应该满足高强度、耐磨性和良好的切削加工性能。一般的丝杠都要进行调质处理，经过热处理后达到较高的硬度和耐磨性。一般选用T10、9Cr18、9Mn2V、GCr15等钢，也可以加入硅和锰，即GCr15SiMn，提高其耐磨性能。较常用的螺母材料是铸造青铜ZQSn10-1、ZQA19-4或者铸造青铜、耐磨铸铁等。加工环节是行星滚柱丝杠的核心环节。行星滚柱丝杠的生产多以磨削为主，高精度磨床为核心设备。例如瑞典Ewellix、瑞士GSA及Rollvis等全球领先行星滚柱丝杠厂商的生产工艺均为研磨，精确制造，生产效率较低，价格较高；而德国Rexroth采用轧制工艺，技术门槛较高，批量制造、生产效率高，制造成本更低，因此成品价格较低。销售渠道隶属于SKF线性运模组、机器人第七轴等年被GSA并购直径范围从5mm至245mm，导程范围从0.1mm至50mm的几乎全系列滚珠低10%-15%售办事处拓展OEM业务GSA(瑞士)齐全直径范围从5mm至245mm，导程范围从0.5mm至50mm的滚珠丝杠低20%-25%理低10%-20%资料来源：E公司滚柱丝杠产品营销策略研究，浙商证券研究所2.2.3减速器减速器又称减速机，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，主要应用在机械传动领域。目前常用的精密减速器包括行星、谐波、RV减速器等。(1)行星减速器是一种主要利用行星齿轮传动结构降低输出转速、增加输出扭矩的传动装置，主要由行星齿轮、行星架和太阳轮构成的行星齿轮传动机构。行星齿轮传动结构是传动效率最高的齿轮传动结构。精密行星减速器工作时，通常是伺服电机等原动机驱动太阳轮旋转，太阳轮与行星轮的啮合驱动行星轮产生自转；同时，由于行星轮另外一侧与减速器壳体内壁上的环形内齿圈啮合，最终行星轮在自转驱动下将沿着与太阳轮旋转相同方向在环形内齿圈上滚动，形成围绕太阳轮旋转的“公转”运动。请务必阅读正文之后的免责条款部分(2)谐波减速器是一种靠波发生器使柔轮产生可控的弹性变形波，通过其与刚轮的相互作用，实现运动和动力传递的传动装置，其构造主要由带有内齿圈的刚性齿轮(刚轮)、带有外齿圈的柔性齿轮(柔轮)、波发生器三个基本构件组成。谐波减速器工作时，通常采用波发生器主动、刚轮固定、柔轮输出形式，由电机带动波发生器转动，柔轮作为从动轮，输出转动，带动负载运动。(3)RV减速器是由一个行星齿轮减速机的前级和一个摆线针轮减速机的后级组成，传动比大，在一定条件下具有自锁功能的传动机械。在优劣势和应用领域的对比上，(1)行星减速器的优点是传递扭矩大、传动效率高、寿命长，缺点是单级传动比范围小，可应用在机器人的大腿等关节；(2)谐波减速器的优点是传动于机器人的小臂、腕部和手部等关节；(3)RV减速器的优点是传动比范围广、传动效率高、承载能力强，缺点是结构复杂、制造难度大和成本高，适用于机器人负载较重的机座、大臂、肩部等大关节。请务必阅读正文之后的免责条款部分纽卡特威腾斯坦精锐科技科峰智能其他厂商纽卡特威腾斯坦精锐科技科峰智能其他厂商30-160在竞争格局上，(1)行星减速器：根据QYResearch统计的销售金额数据，日本新宝、纽卡特、威腾斯坦是全球精密行星减速器市场的主要供应商。日本新宝、科峰智能及纽氏达特是中国精密行星减速器市场的主要供应商，2022年市场占有率分别为20.4%、11.7%、9.4%。20%20%46%科峰智能纽氏达特精锐科技利茗其他厂商请务必阅读正文之后的免责条款部分纳博特斯克双环住友飞马智同泰川其他(2)谐波减速器：全球谐波减速器市场集中度较为集中，哈默纳科和绿的谐波是全球谐波减速器市场主要供应商，2021年市场占有率分别为82%、7%。在中国市场，哈默纳科、绿的谐波及来福谐波是主要供应商，2021年市场占有率分别为35.5%、24.7%、7.7%。其中绿的谐波是国内谐波减速器龙头企业。纳博特斯克双环住友飞马智同泰川其他哈默纳科绿的谐波其他25%哈默纳科绿的谐波来福谐波德福机器人其他(3)RV减速器：日本的纳博特斯克占据着全球RV减速器的主要市场；在国内，纳博特斯克、双环传动及住友占据前三，2021年市场占有率分别为53%、14%、5%。纳博特斯克住友SPINEA其他资料来源：QYResearch，浙商证券研究所资料来源：华经产业研究院，浙商证券研究所2.2.4空心杯电机空心杯电机的主要组成部分包括空心杯绕组、转子组件、传感器组件、法兰、轴承、磁轭等，永磁体作为转子，绕组作为定子，三相定子绕组采用绕线杯结构，电枢绕组以自支撑的形式分布在气隙中，绕线杯式绕组是实现消除齿槽转矩的关键部件，定子组件是由三相对称分布的绕组、磁轭、引出线焊接板等组成，转子组件主要是由轴承、永磁体和转子护套组请务必阅读正文之后的免责条款部分空心杯电机的优势为高功率密度、高节能、高散热和过载、低噪声、响应快等。空心杯电动机在结构上突破了传统电机的转子结构形式，采用的是无铁芯转子，也叫杯型转子。这种新颖的转子结构彻底消除了由于铁芯形成涡流而造成的电能损耗，同时其重量和转动惯量大幅降低，从而减少了转子自身的机械能损耗。由于转子的结构变化而使电动机的运转特性得到了极大改善，不但具有突出的节能特点，更为重要的是具备了铁芯电动机所无法达到的控制和拖动特性。全球空心杯电机市场主要由欧美企业占据，2022年全球空心杯电机CR5为67%。按照业务营收规模来看，瑞士Maxon、德国Faulhaber、瑞士Portescap占据全球主要市场份额，此外，第二梯队美国AlliedMotionTechnologies、日本NidecCopal、日本Orbray也表现较突出。国际头部企业历史积淀悠久，技术积累深厚，营收规模处于前列，而中国空心杯电机发展较晚，在规模和技术积累等方面与国际头部企业相比有一定差距。有刷空心杯直径(mm)/请务必阅读正文之后的免责条款部分中国本土厂商中，鸣志电器产品性能参数较优。通过各厂商相似尺寸产品性能参数对比，鸣志电器空心杯电机基本与瑞士MAXON、德国FAULHABER瑞士PORTESCAP对标，主要性能满足机器人应用要求。在额定转矩和额定电流(对应电机力矩)方面鸣志电器与Maxon接近，略低于Portescap；在热阻(对应电机发热情况)方面，鸣志电器与Maxon和Portescap接近，优于Faulhaber。696///2机械时间(ms)2.2.5传感器传感器是用于侦测环境中所生事件或变化，并将此讯息传送出至其他电子设备(如中央处理器)的装置，通常由敏感元件、转换元件、转换电路和辅助电源组成。(1)按用途分包括压力敏和力敏传感器、位置传感器、液位传感器、能耗传感器、速度传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、热敏传感器。(2)按原理分包括振动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、真空度传感器、生物传感器等。(3)按输出信号分包括模拟传感器：将被测量的非电学量转换成模拟电信号。数字传感器：将被测量的非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换)。开关传感器：当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时，传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。请务必阅读正文之后的免责条款部分输入信号信号类型输入信号信号类型传感器传感器元件辅助敏感元件电感、霍尔、压电等物理效以及生物、化学等其他类型输出信息信号类型在人形机器人中，较为广泛使用的传感器包括力矩传感器(主要包括一维和六维)、位置传感器、触觉传感器、视觉传感器、惯性传感器等。目前特斯拉Optimus方案采用的梳理分别为1个视觉传感器、28个一维力/力矩传感器、六维力传感器4个(手腕和脚踝)、42个编码器、10个触觉传感器和2个惯性传感器。我们认为，未来在产业成熟后，随着零部件成本的下降，为了提高机器人的感知、平衡和执行能力，企业可能会在颈、肩和腰部增配六维力矩传感器，在头、胸和髋部增配惯性传感器，在关节处或手部增配更多力/力矩传感器，在足部新增力/力矩传感器或触觉传感器，以及电子皮肤(柔性传感器)等部件。头部：视觉传感器*1+摄像头手部：六维力*2、触觉*10足部：六维力*2直线关节一维力*14位置控制环旋转关节的编码器2*14直线关节的位移传感器*14惯性传感器*2性能优先，后期打造旗舰产品性能优先，后期打造旗舰产品视觉传感器*1~2(前/后等)接近觉传感器*1~4(前/后、头/脚等)碰撞传感器*1~4(前/后、头/脚等)颈/肩/腰部：六维力*4直线关节一维力*14+位置控制环旋转关节的编码器2*14+直线关节的位移传感器*14+惯性传感器*6关于各类型传感器的国产化情况，力/力矩传感器是机器人中使用最为广泛和价值量占比最高的一类传感器，其中一维力/力矩传感器整体技术壁垒较低，国产化率较高；但六维力/力矩传感器技术壁垒和售价较高，国内企业包括坤维科技、宇立仪器、蓝点触控和鑫精诚。视觉传感器已在消费电子和智能汽车领域大量使用，产业链较为成熟。触觉传感器目前国内尚处于追赶阶段。惯性传感器中的MEMS方案，国内企业在关键指标上已经对标国际企业。请务必阅读正文之后的免责条款部分运动控伺服电机伺服控PWM放反馈处理器运动控伺服电机伺服控PWM放反馈处理器模拟人眼进行物体识别和图像14模拟人类的触觉来检测和量化检测和测量加速度、倾斜、冲22.2.6伺服系统伺服系统指经由闭环控制方式达到对一个机械系统的位置、速度和加速度的控制，可精确地跟随或复现某个过程。伺服系统使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。其主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理，使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制非常灵活方便。伺服系统的构成包括被控对象、执行器和控制器(负载、伺服电动机和功率放大器、控制器和反馈装置)。(1)执行器的功能在于提供被控对象的动力，其构成主要包括伺服电机和功率放大器，伺服电机包括反馈装置(编码器)如光电编码器，旋转编码器或光栅等(位置传感器)。(2)控制器的功能在于提供整个伺服系统的闭环控制如转矩控制、速度控制、位置控制等，伺服驱动器通常包括控制器和功率放大器。反馈装置除了位置传感器，可能还需要电压、电流和速度传感器。*红色为伺服驱动器组成部分，黄色为伺服电机组成部分请务必阅读正文之后的免责条款部分28%10%、9%的市场份额。随着近几年贸易摩擦不断加剧，国内厂商自研能力逐步增强，伺服系统的产品质量和技术水平提升。2021年，内资伺服系统市场份额增长至35.79%，份额提28%汇川安川松下三菱禾川科技无锡信捷埃斯顿请务必阅读正文之后的免责条款部分3政策推动人形机器人发展，国产化趋势加速中国机器人尤其人形机器人，发展获得政策大力支持。2023年以来中国工信部、各级政府相继发布政策鼓励机器人发展，根据《“机器人+”应用行动实施方案》，到2025年，制造业机器人密度较2020年实现翻番，服务机器人、特种机器人行业应用深度和广度显著提升，部分省份加快推进传统制造业的智能转型，鼓励支持工业企业向智能化方向发展。《“机器人+”应用行人创新应用技术及解决方案，推广200个以上具府加快突破工业母机、关键原材料、机器人、光电子、高端软件等核心领补齐基础零部件、基础元器件、基础材料、基础软件、基板。加快布局人形机器人、元宇宙、量子科技、未来网络府开展通用型具身智能机器人的研发和应用、积极打造国家新一代人工智能府先水平，形成创新要素集聚、创新创业活跃的发展生态。全市机器人核行动方案(2023-2025加快通用机器人特别是人形机器人工程化应用，提升上海在通用机器人领域的影器人面向场景应用的优化迭代，促进类脑智能等前沿技术与机器人融合创新，进造业创新中心，加快打造具有国际影响力的人形机器人产品和通用人工智能大模资料来源：工信部，山东省、深圳市、北京市和上海市人民从市场空间来看，根据特斯拉Optimus所呈现的技术状态，我们认为2024年人形机器人量产版本有望初步成型，正式量产销售或在2025年。2024年2月底优必选WalkerS人形机器人已进入蔚来汽车进行检测工作；据特斯拉马斯克所称，Optimus预计2025年开始交付；智元机器人则在2024年3月初与临港集团达成战略合作，将推动智元机器人在临港奉贤的首期量产制造基地的落成。在零部件环节，在2024年1月，三花智控公告，拟总投资不低于50亿元，在杭州建设包含先途智能变频控制器生产基地项目、机器人机电执行器和域控制器研发及生产基地；拓普集团公告，拟投资50亿元，规划用地300亩，在宁波建设机器人核心部件生产基地。我们测算得到，当人形机器人销量为10万、50万和100万台时，BOM成本约分别为25万、18万和13万元，市场规模有望分别达到408亿、1297亿和1659亿元，当前降本是请务必阅读正文之后的免责条款部分其他(含FSD、非力/力矩传感器、电池)资料来源：特斯拉，鑫椤锂电，电子工程专辑，芯动联科招股书，浙商证券研究所单台价值量万元4.202.9单价元/个80004000价值量占比价值量占比2%2%请务必阅读正文之后的免责条款部分个套6套6个3518套111资料来源：特斯拉，鑫椤锂电，电子工程专辑，芯动联科招股书，浙商证券研究所横向对比各零部件，(1)价值量对比：力矩电机、行星滚柱丝杠、减速器、六维力/力矩传感器及芯片/算力/大模型的价值量较大，其次为空心杯电机和力传感器。(2)行业壁垒对比：行星滚柱丝杠、六维力/力矩传感器、惯性和触觉/柔性传感器以及芯片/算力/大模型的行业壁垒很高，其次为电机和其他零部件等。(3)国产化率对比：行星滚柱丝杠、惯性和触觉/柔性传感器的国产化率较低，但总体各零部件国产企业均处于追赶国际龙头的过程中，部分环节技术水平达到国际领无框力行星滚谐波行星一维力/力六维力/力惯性触觉/柔芯片/算力/矩电机柱丝杠减速器减速器矩传感器矩传感器传感器性传感器价值量高中高高低中高中低高高行业壁垒较高较高较高较高很高很高中中中中中中很高很高很高很高很高很高很高很高较高中低较高较高较高中低低中中*价值量占比＞10%为高，在5%-10%之间为中5%为低；判断具有主观性，仅供参考请务必阅读正文之后的免责条款部分4投资建议：关注高确定、高价值、高壁垒和增量环节预计企业的送样、验证、定点或产能规划等举措均可能成为一轮行情的催化剂。2)无框力矩电机：步科股份、昊志机电、汇川技术、伟创电气、禾川科技等；3)空心杯电机：鸣志电器、鼎智科技、江苏雷利、昊志机电、拓邦股份、伟创电气等；4)行星滚柱丝杠：北特科技、贝斯特、鼎智科技、江苏雷利、恒力液压、秦川机床、五洲新春等；5)减速器：绿的谐波、昊志机电、中大力德、国茂股份、双环传动、丰立智能、精锻科6)传感器：柯力传感、东华测试、康斯特、安培龙、峰岹科技、汉威科技、奥比中光、7)设备：浙海德曼、日发精机、华辰装备、宇环数控等。2024/3/12(亿元)22A23E24E------------请务必阅读正文之后的免责条款部分