1、行 业 研 究 2025.02.18 1 敬 请 关 注 文 后 特 别 声 明 与 免 责 条 款 机 器 人 行 业 深 度 报 告 灵巧手:机器人对外交互的核心硬件模块,新变化孕育新机会 分析师 李鲁靖 登记编号:S1220523090002 王昊哲 登记编号:S1220524120003 联系人 乐智华 行 业 评 级:推 荐 行 业 信 息 上市公司总家数 22 总股本(亿股)129.53 销售收入(亿元)453.66 利润总额(亿元)3.98 行业平均 PE 198.83 平均股价(元)38.41 行 业 相 对 指 数 表 现 数据来源:wind 方正证券研究所 相 关 研 究
2、灵巧手是人形机器人的重要硬件模块,集成化、多自由度发展,或随人形机灵巧手是人形机器人的重要硬件模块,集成化、多自由度发展,或随人形机器人产业落地打开百亿市场。器人产业落地打开百亿市场。灵巧手是人形机器人的末端执行器、对外交互的重要窗口,其硬件模块包括驱动系统、传动系统及感知系统。类似人手的灵巧手架构更适应人类生活/工作环境,在数据易得性、环境适应性等方面更具优势。灵巧手诞生自 20 世纪 70 年代,回顾其发展历程,其发展趋势是在小体积/重量、低成本、耐用可靠的边界条件下追求【灵活性、抓握力、精度】的提升。特斯拉 Gen3 灵巧手自由度翻倍至 22,预计或采用【电机+丝杠】或【电机+减速器+丝
3、杠】方案。经测算,在百万台销量下,灵巧手市场空间将达近 430 亿元。驱动系统:电驱方案为主流,空心杯电机及无刷有齿槽电机或为主要选择。驱动系统:电驱方案为主流,空心杯电机及无刷有齿槽电机或为主要选择。驱动系统是力量之源,在驱动结构、放置方式、方案选型等方面均存在不同技术路线,结合性能和成本等方面的权衡,产业端基本采用欠驱动下的电机方案。落实到电机选型上,可选方案包括直流无刷电机、空心杯电机及无框力矩电机。空心杯具有响应迅速、转换效率高等优势,是灵巧手的优质选择。而从边际上,特斯拉通过将执行器放置于前臂,无刷电机的体积劣势得到缓解,凭借成本优势,其用量或显著提升。传动系统:腱绳广泛应用,微型丝
4、杠传动系统:腱绳广泛应用,微型丝杠/微型谐波减速器等新方案产业提速。微型谐波减速器等新方案产业提速。传动系统传导来自驱动系统的运动和力,对灵巧手抓取稳定性、精度、灵活性有重要作用。其存在较大路线分歧,我们认为腱绳方案凭借远距传动、灵活柔性等优势,在多自由度趋势下或被广泛采用,其寿命、负载等方面的劣势有望随材料端优化而缓解。微型丝杠、微型谐波减速器为新兴传动结构,在精度、承载力等方面各具优势,随产业成熟推动降本后或广泛应用,五洲新春、绿的谐波等国内企业正积极入局研发。感知系统:智能化的重要基础,产业发展步入快车道。感知系统:智能化的重要基础,产业发展步入快车道。感知系统按照感知区域可分为内部/外
5、部传感器,前者感知手部自身状态,包括力矩/位置/弯曲传感器,后者感知外界环境,包括接近觉/触觉传感器。一维力传感器多用于手指关节处,技术相对成熟。六维力传感器用于手腕、脚踝处,可为机器人提供更精准的力感信息,提升其柔顺控制水平,国内如柯力传感、东华测试等公司积极推进研发及送样进程。柔性触觉传感器具备良好的延展性及柔韧性,或应用于手指及掌部,国内企业及院校积极推进产业提速。投资建议投资建议:2025 年为人形机器人量产元年,远期空间广阔。灵巧手是人形机器人对外交互的重要硬件模块,兼具高价值量及高壁垒,其性能提升是人形机器人迭代升级的重要方向,未来不乏新方案、新进展。建议关注:电机电机:鸣志电器、
6、兆威机电、雷赛智能、鼎智科技、拓邦股份、伟创电气、禾川科技、步科股份;减速器:减速器:绿的谐波、双环传动、斯菱股份、中大力德、豪能股份、国茂股份;丝杠:丝杠:恒立液压、北特科技、贝斯特、五洲新春、震裕科技、双林股份;腱绳:腱绳:大业股份;传感器:传感器:柯力传感、东华测试、华依科技、安培龙、敏芯股份、华培动力、汉威科技。风险提示:风险提示:人形机器人终端应用落地不及预期、人形机器人核心部件降本进程不及预期、机器人大小脑训练进程不及预期。方 正 证 券 研 究 所 证 券 研 究 报 告-17%4%25%46%67%88%24/2/1824/5/124/7/13 24/9/24 24/12/6