大家好,这是我们专栏人形机器人系列内容的第五期,这期我们来聊电机,并分享投资机会。

人形机器人这波行情基本上按照我们预期的方向发展,先是特斯拉机器人发布接网球的视频,第三代灵巧手的灵活性表现惊艳,这是A股人形机器人板块行情的直接催化剂。

这两天我们看到国内厂商也在跟进,比如华为正联合中移动、乐居机器人开展5.5G场景下的机器人应用。

再比如雷赛智能公告,计划不低于5亿元建设人形机器人核心零部件研发制造基地项目。

这是主题投资一贯的逻辑,一轮行情往往在重要事件催化之下产生,然后在各类消息跟进之下趋势得到延续,最后在市场疯狂之后慢慢结束。

像去年的生成式AI,起初ChatGPT横空出世引爆市场,之后国内大模型厂商开始跟进,发布自家大模型,开启百模大战,AI应用公司也纷纷表示要All in AI,趋势得以延续,最后在英伟达业绩爆表之后,板块进入疯狂。

人形机器人逻辑类似,最初引发市场关注是10月中旬的特斯拉机器人大会数十台新款机器人亮相,11月中旬华为具身智能与16家优选伙伴签约,再到最近特斯拉展示第三代灵巧手,每一个重要的消息在市场中都会得到反映,最后演变成趋势行情,我们专栏更新的节奏其实也是按消息催化来更新的,把选股与择时相结合。

后续人形机器人板块可预期的消息还比较多,特斯拉今年底或明年初量产擎天柱可能是另一个重要的催化剂,人形机器人作为AI下游的关键应用,国内厂商加速发力也是可预期的,行情具备持续性。

在专栏前面我们已经给大家讲了四期,这期我们主要给大家讲一下人形机器人的关键零部件:电机,根据研究机构的数据,电机约占机器人总成本的10.84%,是三大关键零部件之一。

电机在机器人中的应用

电机在机器人中的应用

机器人的驱动方式可分为气压驱动、液压驱动和电机驱动。气压驱动以压缩空气来驱动,优点是结构简单、造价低、维修方便,但是体积大、操作力小、响应慢,不适合人形机器人。

液压驱动抓举能力强、体积小、耐冲击,但是成本高、噪音大,对密封的要求很高,不适合高温或低温环境,波士顿动力此前的Atlas机器人就采用液压驱动,造价超过200万美元,难以实现商业化。

电机驱动具有响应快、效率高、运动精度高等特点,是目前人形机器人采用最多的方案。

电机是基于电磁感应原理,将电能转换成机械能的转换装置,主要由定子、转子及其他部件组成。

电机可以分为三类,分别是控制电机、功率电机、信号电机,控制电机又可以分为伺服电机、力矩电机、步进电机等。

机器人关节所采用的电机包括步进电机、伺服电机和力矩电机,人形机器人对电机的要求较高,首先是高效率,低能耗、低摩擦损失对电池供电的机器人来说至关重要;其次是高动态,整个驱动系统的惯性要足够的低,要求从获得信号指令到完成指令响应时间要短;最后是高功率密度,需要小巧紧凑的大扭矩电机。

基于以上三点,无刷直流无框力矩电机(简称无框力矩电机)性能最优,更适用于人形机器人。

以特斯拉机器人为例,第二代擎天柱的拥有14个旋转关节模组,每个模组由无框力矩电机+谐波减速器+力传感器+编码器+驱动器组成。

另外还有14个线性执行器,每个执行器由无框力矩电机+行星