1、1【中泰汽车中泰汽车】行业深度:特斯拉引领灵巧手技行业深度:特斯拉引领灵巧手技术升级,驱动、传动和感知方案迭代催生新投术升级,驱动、传动和感知方案迭代催生新投资机遇资机遇2025年4月2日汽车行业首席分析师:何俊艺S汽车行业分析师:刘欣畅S汽车行业分析师:毛玄S汽车行业分析师:白臻哲S汽车行业分析师:汪越S证券研究证券研究报告报告灵巧手:灵巧手:灵巧手作为人形机器人末端执行器,在机器人与环境的交互以及任务执行中起到关键作用。人手拥有21个自由度,灵巧手进行仿人手设计是为了方便机器人复用人类生产所用工具,因此机器人灵巧手的复杂程度远超其他机器人部件。灵巧手设计的关键要素包括驱动、传动和感知,设计
2、朝着更多自由度、更接近人手和更轻量化方向发展。特斯拉特斯拉OptimusOptimus灵巧手复盘,自由度灵巧手复盘,自由度+驱动驱动+传动传动+感知全面升级。感知全面升级。Optimus一代灵巧手拥有6个主动自由度,驱动采用空心杯电机,传动采用齿轮箱(齿轮+蜗杆)+金属腱绳方案,每个手指搭配霍尔效应传感器,缺点在于无法精密抓取,仅适合用于工厂环境。1 1)OptimusOptimus新一代灵巧手核心变化:新一代灵巧手核心变化:单手自由度提升至22个;电机增加至13/17个;无刷有齿槽电机替换部分空心杯电机;采用行星齿轮箱+行星滚柱丝杠+腱绳三级传动方案;触觉传感器覆盖更广,集成六维力传感器。2
3、 2)基于以上变化,我们展望未来:)基于以上变化,我们展望未来:特斯拉方案引起其他本体厂模仿;灵巧手可用场景或从工厂升级至C端;降本是设计方案的重要考量因素。驱动:电机是灵巧手理想驱动方案,数量一般与自由度对应。驱动:电机是灵巧手理想驱动方案,数量一般与自由度对应。空心杯电机因其平稳、低噪音、结构紧凑等优势被用于灵巧手,海外大厂在专业绕线设备和绕组设计上具有优势,2022年五大空心杯电机企业占据67%市场份额。无刷有槽电机尺寸相对较大,但可将灵巧手电机外置于手臂,从而降低空间的限制,无刷有槽电机未来有机会替代部分空心杯电机,帮助灵巧手降本和供应链国产化。无刷有槽电机未来有机会替代部分空心杯电机
4、,帮助灵巧手降本和供应链国产化。建议关注:兆威机电、鸣志电器、拓邦股份、鼎智科技、伟创电气、禾川科技。传动:传动:减速器持续创新,腱绳传动广泛使用,丝杠为重要增量。1 1)减速器:)减速器:行星和谐波减速器可用于灵巧手中,行星减速器价格优势明显,国产化空间显著,建议关注:中大力德、绿的谐波。2 2)腱绳:)腱绳:腱绳传动灵活柔性,是应用最多的传动形式,主流腱绳材料包括钢丝绳和超高分子量聚乙烯纤维,建议关注:同益中、南山智尚、石化油服、恒辉安防、大业股份。3 3)丝杠:)丝杠:价值量高且为灵巧手新增部件,与腱绳复合传动可实现优势互补,行星滚柱丝杠具备高精度和传动效率,目前成本较高,随着降本有望逐
5、步取代滚珠丝杠成为主流传动方案,目前国产化率还较低,建议关注:五洲新春、恒立液压、北特科技、长盛轴承、双林股份。感知:感知:感知能力是灵巧手应用的基础。1 1)六维力传感器:)六维力传感器:常安装于手腕脚腕关节,高价值品类,建议关注:东华测试、柯力传感、安培龙。2 2)柔性)柔性触觉传感器:触觉传感器:覆盖面积增加,感知维度精度增加,未来传感器有望从灵巧手拓展至全身更多部位,建议关注:汉威科技、福莱新材、申昊科技。风险提示:风险提示:人形机器人商业化进度不及预期;人形机器人降本进度不及预期;市场竞争加剧;灵巧手及相关配件国产化不及预期;政策支持不及预期;市场空间测算偏差的风险;研究报告中使用的
6、公开资料可能存在信息滞后或更新不及时的风险。2核心内容核心内容 1)在特斯拉Optimus概念阶段,市场认知在集中于T链Tier 1、执行器和减速器等价值量高、壁垒高的环节;2)Optimus不断迭代升级,行情围绕每次技术升级方向展开;3)Optimus即将量产,叠加华为等多家大厂入局,机器人行情向外围标的扩散。来源:iFind、每日经济新闻等、中泰证券研究所整理(注:概念阶段:2021/8/20-2022/9/26;原型机阶段:2022/9/27-2023/12/12;第二代阶段:2023/12/13-2024/12/10;2024/12/11-2025/2/19)图表:特斯拉图表:特斯拉O