直线机

人形机器人关键产业链龙头梳理

发布时间:2025/5/8 12:33:46   

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行星滚柱丝杠是综合性能最优异的丝杠品类。

丝杠是一种传动机构,可实现旋转运动与直线运动的相互转化,目前常见的丝杠品种包括梯形丝杠、滚珠丝杠与行星滚柱丝杠。行星滚柱丝杠为降本需求迫切的关节零部件,国内厂商积极推进,致力于实现其低成本量产,丝杠制造商及上游设备供应商或充分受益。Optimus人形机器人需使用六维力传感器、IMU及触觉传感器,相关厂商迎来新机遇。

丝杠龙头股:

?贝斯特:公司专注于精密零部件与智能装备及工装产品的研发、生产与销售,业务主要包括涡轮增压器零部件、新能源汽车零部件及滚动功能部件。涡轮增压器零部件业务为公司营收占比过半的业务,公司通过兼并收购入局新能车零部件,产能建设持续推进;滚动功能部件业务方面,产品包括滚珠/滚柱丝杠副、高精度滚动导轨副等,打开公司成长空间。公司起家于工装夹具,具备精加工技术积淀,其主营产品如叶轮、中间壳等与丝杠存在一定技术协同。此外,公司积极引入丝杠相关专业技术和管理人才,引入上百台进口设备。公司与国内机床厂商有多年合作经验,在滚动功能部件产品的迭代优化及客户导入均具备先发优势。

?五洲新春:公司主营产品包括轴承、精密机械零部件与汽车安全系统、热管理系统零部件,以轴承核心关联技术为依托向风电滚子等领域拓展。公司具备全球先进的轴承磨前技术,与轴承套圈、风电、汽车等下游头部客户均有广泛合作。公司在技术与材料上均具备一定优势,拥有国内领先的热处理、冷成型加工领域创新能力,在特种钢材微量元素添加方面具备相关经验。根据公司公告,公司自年起开始研发转向系统丝杠螺母轴承组件,于年成功研发出新能车齿条式电子助力转向系统所需的丝杠螺母轴承组件、新能车电子驻车、电子机械刹车及电子液压刹车系统等领域滚珠丝杠产品。公司正与各类客户积极洽谈,部分丝杠产能将于23H2投产。公司也与主流机器人厂商在滚珠丝杠等领域进行技术交流,或于23H2交付样品。

螺纹磨床及旋风铣床为丝杠制备的核心设备,亟待国产替代

螺纹磨床是加工高精度丝杠的刚需设备。丝杠制备方案存在一定差异,但若要制备高精度丝杠,对螺纹滚道进行精密磨削的螺纹磨床必不可少。螺纹磨床下游应用场景包括滚动功能部件、工业机器人、汽车等领域。目前高端磨床市场仍由海外主导,根据《精密滚珠丝杠机械加工工艺规程研究》,国产磨床可以满足C3-C4精度的中端丝杠加工,但批量加工更高精度丝杠时,出品不稳定。

目前磨床行业玩家可分三类:第一类为以斯图特、三井精机等为代表的海外磨床企业,其技术布局早,产品面向中高端市场。第二类为秦川机床、上海机床厂等为代表的老牌国有企业。第三类为宇环数控、华辰装备等为代表的民营企业,其在部分细分领域占重要地位。

丝杠设备龙头股:

秦川机床:公司深耕机床领域超50年,技术积淀深厚。旗下拥有宝鸡机床、汉江机床、汉江工具等多家企业,机床产品矩阵全面,产品包括螺纹磨床、核心零部件、数控车床等。子公司汉江机床螺纹磨床市占率超70%。

日发精机:公司是国内一家同时能生产立式数控车床、卧式数控车床、立式加工中心、卧式加工中心、龙门加工中心和落地式镗铣床的企业。公司数控化率达%,产品平均无故障时间超0小时,远高于行业平均。

电子皮肤从泛用性及仿生性角度可能是机器人触觉的终极方案。

柔性触觉传感器由柔性材料制成,具备良好延展性、柔韧性,结构形式多样,在医疗电子、机器人、3C等领域具良好应用前景。根据感知原理的差异,柔性触觉传感器可分为电容式/压阻式/光电式/压电式/磁敏式/超声式传感器,其中电容式/压阻式/压电式传感器应用较为广泛。电子皮肤可实现温度、湿度、压力等多功能感知能力,是触觉传感器的“升级版”。

传感器龙头股:

?东华测试:专注于结构力学性能的智能化测试与分析系统研发和生产,力传感器技术国内领先。

?柯力传感:智能传感器行业领军企业,主要产品有应变式传感器、仪表等元器件,市占率多年国内第一。公司已经进行多款扭矩传感器、多维力传感器等产品的送样和试制,并围绕人形机器人涉及的触觉、视觉传感器寻求投资机会。

?华依科技:公司是国内汽车测试行业龙头和领先的智驾感知定位解决方案提供商,为数字化定义汽车与人工智能深度融合提供研发测试服务、高端装备和智驾服务及核心产品。公司深耕汽车动力总成智能测试二十余年,潜心布局智能驾驶关键零部件IMU,目前IMU产品精度行业领先,目前已达量产条件,并获得奇瑞汽车、智己汽车定点,订单持续开拓。

?敏芯股份:公司主要产品包括MEMS声学传感器、MEMS压力传感器与MEMS惯性传感器,是国内唯一掌握多品类MEMS芯片设计与制造工艺能力的上市公司,在现有MEMS传感器芯片设计、晶圆制造等各环节均具备核心技术。

旋转执行器由永磁无刷电机+谐波减速器+双编码器+力矩传感器+轴承+机械离合组成;旋转过程如下:1)电机带动转子(永磁体)运动2)其动力通过谐波减速器提升扭矩,降低转速3)谐波减速器通过交叉滚子轴承传递相应的力;4)无接触力矩传感器负责测量输出扭矩并反馈;输入/输出位置传感器负责测量位置和速度并反馈。人形机器人旋转执行器核心在于参数耦合及定制化,直线执行器核心在于行星滚柱丝杠的低成本、规模化量产。

无框力矩电机:更满足机器人高效率高动态要求

无框力矩电机:具有紧凑度高+高效率+低噪音+高稳定性优点:1)极高的刚度:无框力矩电机可以做为直驱动力源,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,带来了明显的静音效果。4)稳定性高、低维护性。总体更满足机器人要求的高效率/高动态/高功率密度要求。电机为机器人力量之源,国产替代加速推进。

无框力矩核心壁垒在于磁路设计和工艺制备。以美国科尔摩根公司产品为例,其转矩密度可达1.1Nm/kg-2.5Nm/kg,齿槽转矩及转矩脉动较低,主要是采用分数槽分布绕组的少极多槽的方案。国内步科股份、昊志机电等产品由于起步较晚,主要在转矩密度参数上有差异。

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