旋轉執行器行業專題報告：人形機器人通用單元，專業執行器制造商首次登場.pdf

旋轉執行器行業專題報告：人形機器人通用單元，專業執行器制造商首次登場。旋轉執行器作為機器人的基礎組成單元，在機器人中起到重要作用，決定了機 器人的靈活性、精度和最大負載能力。隨著人形機器人的發展，旋轉執行器單 體使用量也隨之增加，為旋轉執行器行業帶來新的增長機遇。在旋轉執行器的 技術路線上，主要存在高減速比和準直驅兩大技術路線，我們認為高減速比方 案更容易實現高扭矩，而準直驅方案在小負載關節上成本更具優勢。從行業的 分工角度看，我們判斷在進入大規模量產階段后，會出現專業的執行器生產廠 商，這些廠商在效率和成本上更具優勢。我們看好國內執行器制造相關企業在 機器人產業鏈中發揮的重要作用。

旋轉執行器：電氣化架構下機器人基礎組成單元，隨著人形機器人發展迎來新 的增長機遇。電氣驅動架構具備控制精度高、響應速度快、結構緊湊等優點，因 此適用于協作機器人以及各類仿生機器人中。旋轉執行器是電氣化架構下機器人 的基礎組成單元，廣泛應用于各類機器人。旋轉執行器為機器人提供自由度，用 途復雜度越高所需旋轉執行器數目越多，并且旋轉執行器還對機器人的負載和精 度起到重要作用。工業機器人市場需求相對成熟，行業處于穩定增長期。人形機 器人對旋轉執行器的單體需求更大，我們預計旋轉執行器有望從 2024 年開始顯 著拉動旋轉執行器市場空間，旋轉執行器需求的年化復合增速預計將從 2018-2023 年間的 7%提升到 2023-2025 年間的 30%以上。

高減速比與準直驅，人形機器人旋轉執行器的兩條主流技術路線。人形機器人 的旋轉執行器處于高扭矩、低轉速的工作環境，旋轉執行器中電機和減速器的選 擇存在多條技術路線，高減速比和準直驅方案是當前兩條主流路線。高減速比方 案采用高轉速、低扭矩電機搭配高傳動比減速器，準直驅方案采用高扭矩電機+ 低減速比行星減速器。從國內外發布的人形機器人來看，各家人形機器人旋轉執 行器方案各不相同，高減速比和準直驅方案各有優劣。根據我們對各家機器人性 能與執行器方案的復盤以及工作原理上的分析，我們判斷人形機器人髖部、膝部、 踝部為機器人的大負載關節，肩部、肘部、腕部為機器人的小負載場景。高減速 比方案容易實現更大扭矩，諧波減速器減速比一般為 50-300，相較行星減速器 單級 10 以內的減速比更容易實現更高扭矩，而準直驅方案的減速器成本更低， 并且可以用電流環反算力矩，因此在小負載關節上的成本更低。

旋轉執行器專業制造商有望在產業鏈中占據一席之地。當前人形機器人行業處 于研究開發階段，產業鏈并沒有完全形成，旋轉執行器以機器人廠家自產為主。 隨著機器人行業的發展，產業進入量產階段后，旋轉執行器必然面臨著機器人廠 商自產與選擇外部供應商生產制造模式的選擇。通過對手機和汽車行業分工的分 析，我們認為在行業進入量產階段后，專業的執行器生產廠商更加具備優勢，原 因在于：1）人形機器人的核心競爭力主要來自于算法和軟件，采用核心競爭環 節自產，非核心競爭環節合作的模式更加具有效率；2）降本是機器人的核心訴 求之一，代工模式下成本能得到顯著降低。看好拓普、三花等國內執行器制造相 關企業在機器人產業鏈中扮演重要角色。