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西南证券:AI赋能人形机器人 关注核心零部件发展机遇

来源:Fun88网页版下载    发布时间:2024-01-25 09:14:25    浏览数:181 次

  智通财经APP获悉,西南证券发布研究报告称,AI赋能机器人,具身智能是AI进入物理世界进行交互的载体。各大公司相继推出AI大模型算法,包括OpenAI的GPT-4、谷歌的RT-1、PaLM-E等,有望解决机器人的通用性问题,具身智能迎来加快速度进行发展。此外,人形机器人发展给国内供应链带来机遇的预期在于特斯拉Optimus未来价格不超过2万美元的产品定价,特斯拉在人形机器人发展相对领先,产品放量和降本诉求带给国内供应链发展机遇。关注有望应用到人形机器人领域的国产核心零部件厂商。

  具身智能是AI进入物理世界进行交互的载体。机器人和AI的交集,被称为智能机器人,智能机器人能与外界交互,依据自己对外界的感知,决定达成目标的方式,并能在失败中不断学习进步,相较于非智能机器人的“机器”属性,智能机器人更像是“人”。近年来随着硬件和软件算力的不断的提高,各大公司相继推出AI大模型算法,包括OpenAI的GPT-4、谷歌的RT-1、PaLM-E等,有望解决机器人的通用性问题,具身智能迎来快速发展。

  2022年9月特斯拉人形机器人Optimus原型机首次公开,马斯克称Optimus有望在3-5年时间内交付,产量能够达到数百万台,价格可能不到2万美元。特斯拉人形机器人Optimus采用电机驱动,身体拥有28个执行器,使用旋转执行器和线)基于无框力矩电机+谐波减速器+力矩传感器+双编码器+交叉滚子轴承+角接触球轴承的旋转执行器;2)基于无框力矩电机+编码器+行星滚柱丝杠+力传感器+深沟球轴承+四点接触轴承的线性执行器。Optimus手掌共12个空心杯关节,采用空心杯电机+微型行星齿轮箱+绳驱+蜗轮蜗杆+传感器的方案。2030年乐观/中性/悲观情景下谐波减速器市场空间分别为168/126/67亿元;行星滚柱丝杠市场空间分别为560/420/224亿元;伺服电机市场空间分别为168/126/67亿元;空心杯电机空间分别为96/72/38亿元。

  人形机器人发展给国内供应链带来机遇的预期在于特斯拉Optimus未来价格不超过2万美元的产品定价,特斯拉降本诉求和终局C段定位意味着持续的降本诉求,国内供应链能够完全满足特斯拉的降本诉求。人形机器人发展初期主要使用在为B端,B端意味着对成本约束的放松。特斯拉在人形机器人发展相对领先,产品放量和降本诉求带给国内供应链发展机遇。

  1)减速器:具有较高技术壁垒,机器人零部件核心赛道。精密减速器包括行星减速器、谐波减速器、RV减速器,日本哈默纳科和纳博特斯克全球市占率在60-70%,国产谐波减速器企业技术水准不断接近海外龙头,凭借成本与交付周期优势,正在加速实现国产替代。

  2)无框力矩电机:可用于协作机器人关节,国内产品逐步系列化。无框结构省去了外壳,使电机更好嵌入,与有框电机相比,无框电机的优势包括更高的转矩密度、更强的散热能力、以及针对定制系统的灵活性。

  3)空心杯电机:小巧轻便,手部驱动不二之选。空心杯电机结构上采用无铁芯转子(空心杯型转子),拥有功率密度高、体积小、无齿槽效应等优势,一般和微型行星齿轮箱配套,设计和规模量产为壁垒。

  4)丝杠:技术壁垒高,国产替代空间大。常见的螺旋丝杠传动形式包括梯形丝杠传动、滚珠丝杠传动和行星滚柱丝杠传动三种。滚珠丝杠和行星滚柱丝杠国产化率低,壁垒体现在材料、设备、工艺等方面,日本和欧洲企业占全球滚珠丝杠约70%的市场份额。

  5)传感器:视觉和力控必不可少,精度和可靠性为关键。传感器是机器人感知外界的重要零部件,大致上可以分为视觉传感器和物理量传感器,技术壁垒高,目前主要被国外厂商占据市场。

  4)丝杠:相关标的包括鼎智科技、秦川机床、恒而达(300946.SZ)、禾川科技等;

  风险提示:人形机器人发展没有到达预期的风险、行业扩产没有到达预期的风险、市场之间的竞争加剧的风险。