2023年柔性机器人分析报告

2023202331正文名目\l“_TOC_250007“1、传统工业机器人受困核心零部件技术 3\l“_TOC_250006“2、柔性机器人结合机器感知进展突破 6\l“_TOC_250005“、柔性机器人的定义 6\l“_TOC_250004“、柔性机器人的特点 7\l“_TOC_250003“、柔性机器人的原理 8\l“_TOC_250002“3、医疗机器人最直接落地，估量空间75亿 10\l“_TOC_250001“4、机器视觉工业机器人弯道超车 14\l“_TOC_250000“5、相关公司分析 19图表名目图表1：工业机器人零部件核心技术企业分为上中下游 4图表2：汽车业是工业机器人最主要的应用领域 4图表3：生产无法规模化的产业简洁丧失研发投入的动力 5图表4：国内437家工业机器人企业业务分类 5图表5：订单非标准化限制了ROE的提升 5图表6：柔性机器人理论、制造及应用市场示意图 6图表7：柔性机械三维构造图 8图表8：机器视觉机器人工作流程 9图表9：不同类型机器人性能比照 9图表10：达芬奇手术机器人产品 10图表11：达芬奇手术机器人与传统手术方式的比照 11图表12：医疗机器人功能模块图 11图表13：手术导航系统模块组成 12图表14：医疗机器人功能模块图 13图表15：我国手术机器人适应症规模测算 14图表16：我国每年手术机器人效劳市场规模测算75.35亿元 14图表17：五轴机器人示意图 15图表18：七轴机器人示意图 15图表19：三代柔性机械手的性能比较 16图表20：视觉机械手在工业的应用 17图表21：我国毛笔视觉机械手构造示意图 17图表22：2023-2023年全球机器视觉在各领域增速图 18图表23：各国机器视觉机器人占总机器人比重 18图表24：机器人2023Q1-3总营收同比增长34.61% 19图表25：机器人归母净利润增速全部放缓 20图表26：拓斯达2023Q1-3总营收同比增长98.9% 20图表27：拓斯达归母净利润保持高速增长 21图表28：黄河旋风总营收增速进入上升通道 21图表29：黄河旋风归母净利润增速有所下降 22图表30：克来机电2023Q1-3实现营收1.54亿元 22图表31：克来机电2023Q1-3归母净利润同比增长141% 232传统工业机器人受困无法把握核心零部件技术进展缓慢。由于国产机器人起ROE20%左右。/于工业。柔性机器人拥有高灵敏性〔自由度多、可变形性、能量吸取等优点。材质、驱动原理和机器视觉三者更好地结合帮助柔性机器人拥有更大的应用范围。手术机器人是柔性机器人最直接落地领域，中性估量空间可达75.35/每75.35亿/每年。视觉柔性机器人是物流、仓储等兴行业自动化必不行缺的组成局部。柔性30%。1、传统工业机器人受困核心零部件技术年，而工业机器人“四大家族ABB、安川、发那科公司分别在19741976年、1978年和1979年开头了全球专利布局。目前，这四家企业在中国市20万台，且关键技术主要分为以下三类：把握器〔把握技术，减速机，机器人专用伺服电机及其把握技术。3图表1：工业机器人零部件核心技术企业分为上中下游下面分两点论述国内工业机器人的进展掣肘。其一，选购方对精度的高要求导致投入期昂贵且持续时间长。汽车业是工业53％以上。据统计，世界各大汽车制造厂，年产每万辆汽车所拥有的机器人数量为10不会轻易更换生产线，进入者投入期花费昂贵且研发时间漫长。图表2：汽车业是工业机器人最主要的应用领域2023~3000台的公司已经是目前国产自主品牌中出货量较大的企业，而且工业机器人的盈亏平衡点被不断抬高。表达了“价格-销量-本钱-研发”的逆境循环。4图表3：生产无法规模化的产业简洁丧失研发投入的动力因上述两点，国内目前的工业机器人企业普遍集中于系统集成领域，毛利率64%，系统集成的工程大局部是非标准化的，订单驱发开工ROE难以提升。图表4：437家工业机器人企业业务分类图表5：ROE的提升52、柔性机器人结合机器感知进展突破、柔性机器人的定义柔性机器人目前分为工业和生物两大类，主要对应了制造业和医疗行业的需作人类互助中的作用。工业级柔性机器人更多的是指机器感知与传统工业机器人结合的高智能化机器人。工业级柔性机器人〔softrobot〕更多的指的是运用机器视觉定位系统，CMOSCCD两种)将被摄取目标转换成布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号;图像系统对这些信号进展各种运算来抽取目标的特征，进而依据判别的结果来把握现场的设备动作。图表6：柔性机器人理论、制造及应用市场示意图6、柔性机器人的特点较强的适应性。在空间在轨效劳中，具有重要的应用价值。〕能够使得机器人在简洁的空间环境下进展敏捷的运动；可变形性能够使机器人完成多种任务，削减航天器的运载本钱；力，提高安全性。柔性机器人的操控是难点，无论是执行机构还是把握方法，传统的方式往运动验证，要实现自主地完成各项任务，需要争论与进展的把握方案。7、柔性机器人的原理机器感知、机器行动与人机交互是柔性机器人的三大组成局部。首先从仿生学来看，柔性机器人设计初衷在于能在各种简洁环境中代替甚至做到人类所不102~106Pa。机器行动依靠的是每一个活动关节处装有的驱动器〔actuator。并不是全部的柔性机器人都具有人机交互功能，这一功能一般靠深度学习和自然语言处理〔NLP〕完成。图表7：柔性机械三维构造图图像采集卡。视觉软件一般会安装在PC端，或者集成在触摸屏中。一般的工作8给定值，最终把握高精度的末端执行机构，调整机器人的位姿。图表8：机器视觉机器人工作流程材质、驱动原理和机器视觉的融入帮助柔性机器人拥有更大的应用范围。柔外科手术的机器人，以及在非构造化环境中操作的国防和救援机器人。图表9：不同类型机器人性能比照9375亿和商业化，且大规模用于临床。最为典型的产品就是美国直觉外科公司的达芬奇外科手术机器人。达芬奇手术机器人又称“内1995年成立的直觉手术机器人公司自行设计、生产及销售。图表10：达芬奇手术机器人产品达芬奇手术机器人的核心技术对应了柔性机器人的三要素。达芬奇手术机器10生的技术动作和手术操作。达芬奇手术机器人代表着当今手术机器人最高水平，EndoWrist3D机交互。图表11：达芬奇手术机器人与传统手术方式的比照随着根底零部件技术的成熟，将来医疗机器人的进展将更侧重于机器视觉和为机器人技术研发的重点方向。图表12：医疗机器人功能模块图11手术导航系统使医生在微创手术时能了解手术工具相对于解剖构造的位置。包括三个模块，具体如下表。图表13：手术导航系统模块组成经自然腔道内镜手术(naturalorificetransluminalendoscopicsurgery，操作的一种外科手术。目前，有机构在达芬奇手术系统上进展NOTES动物试验，但临床推广极难。主要缘由在于：1〕达芬奇手术机器人较为浩大，简洁与患者身体碰撞；2〕狭小的自然腔道导致操作空间狭小，手术操作格外困难；3〕12人体解剖机构的差异，如阴道穹窿与骶骨胛间的角度及骨盆形态学特征等。图表14：医疗机器人功能模块图全球2023年市场规模将达200亿美元，市场重心将渐渐迁至亚洲。依据202320030%。现阶段，北美市场为最大市场，而由于政府医疗投入加大，医疗系统重组和人们对微创手术意识加强，质的国家中，全球每年有400万台手术能够使用达芬奇手术机器人完成，市场潜在规模巨大〔1%渗透率、200台手术/年、1000美元/台手术材料效劳费估240亿美元/年。在手术机器人最为普及的美国，除前列腺、组织细胞瘤等手术以外，开放式手术〔如结直肠、疝气、心胸等〕仍更为普遍，手术机器人具有进展潜力。考虑潜在购置方需求数量以及适应症市场规模两方面因素，中性估算国内手75.35亿/2023家三级医院、7000家二级医院，以5000台潜在需求、以每台手术机器人50万美元估算，潜在手术机器人亿元200台手术，1310亿美元/〔约60人国内潜在市场空间为136.73亿元/年。其中，泌尿外科和妇科市场规模为15.73亿元，普外科为58.3亿元，心脏外科为62.7亿元。图表15：我国手术机器人适应症规模测算依据以上数据，从保守、中性和乐观三种测算来看，现阶段我国每年手术机54.2775.35亿元。但随着手术机规模将进一步扩大。图表16：我国每年手术机器人效劳市场规模测算75.35亿元4、机器视觉工业机器人弯道超车业界将大于6轴的机器人均称为柔性机器人，所谓工业机器人的轴可以用专业14的名词自由度来解释，假设机器人具有三个自由度，那么它可以沿x，y，z轴就是更高的灵敏性。五轴是很多工业机器人的配置，这些机器人可以通过x，y，z以灵敏转动的轴，增加了其灵敏性。六轴机器人可以穿过x，y，z轴，同时每计算出机器人的轴数。七轴机器人，又称为柔性〔冗余〕机器人，相比六轴机器人额外的轴允许机器人躲避某些特定的目标，便于末端执行器到达特定的位置，可以更加灵敏的适应某些特别工作环境。图表17：五轴机器人示意图图表18：七轴机器人示意图15柔性机械手经受几代的进展日渐成熟。柔性机械手是在自动化生产过程中使程中进展起来的一种型装置。目前，机械手已进展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成局部。把机床设备和机械手共同构成一个柔要。图表19：三代柔性机械手的性能比较16机器感知助力柔性机械手弯道超车。在原有工业机器人根底上，通过增加摄例数据库，并将这个库合并到一个“深度神经网络”中，使机器人能够依据其成功产品定价权的现状。图表20：视觉机械手在工业的应用图表21：我国毛笔视觉机械手构造示意图1730%。依据HIS的推想，全球仓储自动化市场估量在现在至2023年之间将以20-25％的年复合增长率增长。其核心设备——自动化导向车辆的需求在过去两202325-30％。我国目30%的增长。图表22：2023-2023年全球机器视觉在各领域增速图图表23：各国机器视觉机器人占总机器人比重185、相关公司分析Keyence等工业AI巨头。机器人：工业机器人国内龙头，技术研发任重道远。机器人是国产机器人产业龙头，乐观拓展工业机器人产品在3C能源等领域应用渠道，2023年工人产品中，追赶机器人国际水平。图表24：2023Q1-334.61%19图表25：机器人归母净利润增速全部放缓拓斯达：工业机器人后起之秀，拥有强有力销售营销渠道。拓斯达是国内工2023Q1-35.0898.90%；其中工业机器人0.55亿元，是最重要营收来源。图表26：2023Q1-398.9%20图表