1、 请仔细阅读本报告末页声明请仔细阅读本报告末页声明 证券研究报告|行业深度 2023 年 07 月 19 日 机械设备机械设备 机器人硬件拆解四：智能关节的控制与驱动机器人硬件拆解四：智能关节的控制与驱动 伺服系统：伺服系统：驱动器和电机是主要成本驱动器和电机是主要成本，控制芯片是核心，控制芯片是核心。伺服系统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。伺服系统的基本组成部分包括电机、编码器、驱动器、控制器等，从成本构成上看，驱动器成本占整个伺服系统成本的 42%，电机的成本占比约 35%，编码器成本占比约为 11%。而对于驱

2、动器来说，主要结构包括控制芯片、电源模块、信号采集模块、功率放大器、过热保护电路和控制面板等部分，控制芯片是核心，成本占比超过 50%。控制芯片的性能关系到伺服驱动器的响应速度和控制精度。此外，电源模块主要用于向伺服电机供电，信号采集模块用于采集电机转子的位置、速度、加速度等运动信息，产生控制信号。从成本端看，伺服驱动主要成本为材料费用，其中 IGBT、DSP 芯片占总材料成本的 50%以上。智能关节是机器人运动能力重要载体，智能关节是机器人运动能力重要载体，控制算法难度大大增加控制算法难度大大增加。相较于传统机器人，人形机器人的运动控制算法难度大大增加，主要表现在人形机器人有更加复杂的运动控

3、制规划，以及更加复杂的传感和反馈控制。为实现高度复杂的运动控制，人形机器人的关节通常需要更加智能化，其伺服驱动器承担部分运动控制功能，发挥“小脑”的作用。目前多数伺服驱动器均具有独立的控制系统，内部集成主控芯片，形成驱动控制一体化架构。主控芯片可以实现比较复杂的控制算法，一般采用数字信号处理器（DSP）、高性能单片机（MCU）、FPGA 等芯片。人形机器人打开需求空间，有望迎来百亿级增量市场。人形机器人打开需求空间，有望迎来百亿级增量市场。通常情况下，伺服电机和伺服驱动器数量为一一对应关系，而控制器可以同时控制多个伺服驱动器。从市场空间来看，以特斯拉 Optimus 为例，其全身具有 40 个

4、关节执行器，则需要 40 个驱动器与之配套，在 100 万台人形机器人销售假设下，我们测算其配套的驱动器、控制器的市场空间分别约为 80 亿元、45 亿元，合计 125 亿元，其中驱控芯片市场空间约为 6 亿元，人形机器人有望打开广阔增量空间。建议关注：建议关注：我们认为机器人智能关节的控制与驱动重点聚焦于驱动器和驱动器芯片两个环节，1）建议关注国内领先的驱动器厂商麦格米特、拓邦麦格米特、拓邦股份股份、英威腾英威腾；2）电机驱动芯片决定驱动器的响应速度和控制精度，对伺服系统至关重要，建议关注国内优质的电机驱控芯片生产商峰峰岹岹科技科技。风险提示风险提示：制造业扩产不及预期、行业竞争格局加剧、假

5、设和测算不完善。增持增持（维持维持）行业行业走势走势 作者作者 分析师分析师 张一鸣张一鸣 执业证书编号：S0680522070009 邮箱： 分析师分析师 欧阳蕤欧阳蕤 执业证书编号：S0680523070004 邮箱： 研究助理研究助理 刘嘉林刘嘉林 执业证书编号：S0680122080032 邮箱： 相关研究相关研究 1、机械设备：科技周期突出重围，推荐三大主线：智能机器人、自主可控、一带一路2023-06-26 2、机械设备：机器人硬件拆解三：柔性传感器在智能机器人和脑机接口应用前瞻2023-06-18 3、机械设备：机器人硬件拆解二：视觉与力控 2023-05-30 -32%-16%

6、0%16%2022-072022-112023-032023-07机械设备沪深300 2023 年 07 月 19 日 P.2 请仔细阅读本报告末页声明请仔细阅读本报告末页声明 内容目录内容目录 一、伺服系统：电机控制的关键所在.3 二、智能关节是机器人运动能力重要载体.6 2.1 人形机器人运动控制算法难度大大增加.6 2.2 驱动承担部分运动控制，芯片植入算法.8 2.3 空间测算：驱动器为运动控制硬件中价值量占比最高的环节.9 三、重点公司推荐.11 3.1 麦格米特：平台型公司构筑深厚壁垒.11 3.2 拓邦股份：全球领先的智能控制方案供应商.12 3.3 英威腾：工业自动化优质供应商