机器人报告

减速器是由多个齿轮组成的常用传动零部件，其通过不同大小的齿轮的啮合传递动力，从而降低驱动设备的转速并提供更高的扭矩输出和承载能力。其作用包括减小转速、增大扭矩、减少运动机构惯量、锁止机构等。

电子皮肤为触觉实现的载体，具备仿生性的特征。电子皮肤可以简化为对触觉单元的阵列与集成，并采用了特殊的组织方式，可以探测多维力、震动、温度等信息，并呈现出柔弹性、灵敏性等特征。

丝杠是高价值量的传动核心，人形机器人带来新增长空间。人形机器人主要应用滚柱丝杠及梯形丝杠，有望推动产品迅速降本及市场规模成长。单台人形机器人可能使用到 4 个梯形丝杠及 10 个行星滚柱丝杠，预计 2026E/2028E 当人形机器人产量突破 10/100 万台时，梯形丝杠的增量市场规模为 2.83/29.83 亿元，行星滚柱丝杠的增量市场规模为 104.63/399.63 亿元。

人形机器人的总体架构主要包括感知层、决策层和执行层，感知层主要通过各类型传感器实时感知机器人的状态和环境信息，将信息流传递给决策层后，经过大模型及算法等处理分析后得出决策方案，进而由执行层的执行机构完成对应的动作。在硬件层面，特斯拉 Optimus 拥有 14 个线性执行器、14 个旋转执行器和两只灵巧手，其中线性执行器的配置为无框力矩电机+行星滚柱丝杠+力传感器+编码器+驱动器+球轴承+四点接触球轴承；旋转执行器的配置为无框力矩电机+谐波减速器+力矩传感器+双编码器+驱动器+交叉滚子轴承+角接

事件：机器人赛道火爆，产品迭代迅速，美股头部科技公司纷纷入局。2024年2月24日，英伟达宣布成立新的研究部门——“GEAR”，加码机器人赛道；2月29日，人形机器人初创公司Figure宣布，已从亚马逊创始人贝索斯、英伟达、OpenAI和微软等公司筹集了约6.75亿美元资金，使其公司估值达到26亿美元；3月13日，Figure最新发布了一段视频，展示了机器人Figure 01在OpenAI大模型的支持下，已能够与人类对话，理解并执行人类的指令和任务。当前美股机器人赛道火爆，人形机器人初创公司在一

机器人的轻量化主要是从材料和结构这两个方面来实现。但基于材料的方法，需采用新型材料，如镁、铝合金和碳纤维复材等，其成本高且加工难度大，同时材料轻量化也需和结构设计相互耦合。与其相比，基于结构优化的方法只需改变结构形状，其成本低且容易实现，因而结构轻量化就成了机器人轻量化设计的主要方法。

人形机器人量产，硬件本体是前置条件，更重要的是“AI 大脑”。从感知、执行、决策和认知四个功能来看，认知和决策功能是智能化的最高标准，其实现也难于感知和执行功能，均具备才能称为 L5 级（自适应型）。正是大语言模型技术的飞速发展，使得机器人能够自主感知环境、理解任务、动作编排等自主完成一套动作成为可能，智元机器人的 EI-Brain 框架为我们提供了一个很好的理解角度；同时，人形机器人也是“具身智能”的最好载体之一。

IMU（惯性测量单元）：姿态测量和惯导的核心传感器。IMU 是测量物体三轴角速率及加速度的装置，通常由两个及以上的加速度计和陀螺仪组成。IMU作为惯性定位技术的核心设备，经过误差补偿和惯性导航解算，最终输出载体相对初始位置的坐标变化量、速度等导航信息。IMU 按使用性能从低到高可分为消费级、工业级和军用级，不同级别的 IMU 在设计、制造和成本方面都有所差异，以满足不同领域对性能和可靠性的需求。IMU 下游应用广泛，涵盖从消费电子、汽车电子到工业与通信、医疗健康等各个领域。

六维力/力矩传感器是维度最高的力觉传感器，检测的力觉信息最为全面。六维力/力矩传感器是具备高壁垒的品类，体现在技术端、设备端等方面，通常以串扰、精度和准度三大指标开展评价。六维力/力矩传感器品类丰富，主要包括应变片式（硅应变和金属箔）、光学式和压电/电容式传感器，各有其适用范围，现阶段应变片式为主流。

减速器是在原动机和工作机之间起着匹配转速和传递扭矩作用的部件，绝大多数工作机负载大、转速低，不适宜用原动机直接驱动，需通过减速器来降低转速、增加扭矩，因此绝大多数的工作机均需要配用减速器。上游主要为齿轮、轴承、箱体等基础零件，上游供应链较为简单；下游行业应用较为广泛，包括工业机器人、精密机床、工程机械、冶金设备、矿山机械等多个行业，具备较强通用性。

传感器：机器人核心部件，全面赋能感知能力升级。智能传感器在机器人中必不可少，传感器为机器人提供综合外部以及内部的感知能力，在外部对于触觉、视觉、听觉等感知实现与环境交互，在内部能够实现机器人对自身状态的感知。产业端特斯拉Optimus Gen2引领+政策端持续推进，将助力机器人传感器行业持续拓展。

灵巧手：人形机器人末端执行与感知的工具，是人形机器人未来硬件迭代空间最大的功能模块之一。灵巧手模仿人手的结构和功能，实现对物体的灵活抓取，满足多种工作需求。根据我们测算，目前单只人形机器人灵巧手成本约2.8万元，我们预计产业化成熟后，单只价值量有望降低到1.5万元，在人形机器人整机成本中占比约14%。我们预计2030年人形机器人灵巧手全球市场空间约568亿元，2023-2030年市场空间复合增速约35%。