PG电子官方网站推出原型机，正在没有表接线缆的情景下竣工了迟缓行走与挥手；2023年5月一经能够竣工通畅的行走与抓取物品，聪明度较原型机大猛进步。经历咱们的测算，目前机械人合节的总本钱为41万元驾驭，从高到低价钱量占比前四的零部件诀别为：力矩

　　咱们以为人形双足机械人工通用机械人的最优解，由于人类社会的各类事物都遵循人类的心理构造举办策画的，为了适合品种多样的职分，抵达通用的目标，接近人类形状的双足机械人其隐酿本钱最幼。2023年5月，机械人腿部的结尾合节也许正在落地的同时不打碎鸡蛋，也也许轻松地抓取物品，证实其结尾肢体合节的力矩限造技能有了明显的进步，加强了与人协同时的安适性。通过共用特斯拉汽车上的FSD自愿驾驶体例，特斯拉机械人一经能够行使视觉自立识别、回顾边际情况，修建舆图。工程师也能够通过AI对其举办肢体的模仿磨练，大大低落了其开辟本钱。

　　挽救推广器、线性推广器、灵敏手合伙修建擎天柱全身40个合节。挽救推广器由角接触轴承、谐波减速器、交叉滚子轴承、编码器、无框电机、力矩传感器组成。特斯拉线性推广器由深沟球轴承、无框电机、力矩传感器、编码器、反式滚柱和四点接触球轴承组成。灵敏手首要由空心杯电机、螺纹丝杠、行星缜密齿轮箱和编码器组成。依据咱们的测算，目前特斯拉机械人合节BOM表本钱为41万元驾驭，个中力矩传感器、滚柱丝杠、无框电机、谐波减速器价钱量占比拟高。

　　六维力矩传感器除了要管理对所测力分量敏锐的缺乏性和划一性题目表，还要管理因构造加工、工艺差错惹起的维间（轴间）作梗题目和电道竣工，技巧难度大。看待滚柱丝杠来说，企业为了竣工高速或缜密的加工，除正在机床开发的构造刚性举办增强策画表，必需同时具备高速主轴体例和高速进给体例，技能抵达质料切削经过的高速化，这看待企业的筑造技能和策画技能都有较高的哀求。空心杯电机重点技巧难点正在于大量量坐褥和缜密齿轮箱减速器。国内繁多厂商采用手工绕线的形式坐褥，正在坐褥功用、产物寿命、精度方面存正在劣势。

　　危险提示：特斯拉机械人计划改观；本钱测算拥有必定控造性；特斯拉机械人为业化不足预期。

　　急速迭代下特斯拉机械人已能竣工行走/抓取等作为，通用机械人迎来曙光。2021年特斯拉正在AI Day上初次提出其人形机械人Optimus的衬托图；2022年AI Day上，特斯拉推出原型机，正在没有表接线缆的情景下竣工了迟缓行走与挥手；2023年5月股东大会上，特斯拉人形机械人一经能够竣工通畅的行走与抓取物品，聪明度较原型机大猛进步。咱们以为人形双足机械人工通用机械人的最优解，由于人类社会的各类事物都遵循人类的心理构造举办策画的，为了适合品种多样的职分，抵达通用的目标，接近人类形状的双足机械人其隐酿本钱最幼。

　　特斯拉机械人力矩限造技能进步，加强合营安适性。2023年5月，特斯拉机械人腿部的结尾合节也许正在落地的同时不打碎鸡蛋，也也许轻松地抓取物品，证实其结尾肢体合节的力矩限造技能有了明显的进步，加强了与人协同时的安适性。

　　共用汽车FSD体例，特斯拉机械人已也许识别、回顾边际情况。通过共用特斯拉汽车上的FSD自愿驾驶体例，特斯拉机械人一经能够行使视觉自立识别、回顾边际情况，修建舆图。工程师也能够通过AI对其举办肢体的模仿磨练，大大低落了其开辟本钱。

　　擎天柱躯干蕴涵28个合节推广器，首要分为挽救与线性两大类。思量到本钱等题目，特斯拉策画了挽救和线种推广器。擎天柱整个躯干共有28个合节推广器，个中线个。整体使用部位诀别为肩部6个挽救推广器、肘部2个线个线个线性推广器。

　　力矩传感器、谐波减速器、无框电机和编码器为挽救推广器首要零部件。特斯拉挽救推广器由角接触轴承、谐波减速器、交叉滚子轴承、编码器机器人、无框电机、力矩传感器组成，个中编码器、无框电机、减速器和力矩传感器价钱量高于其他零部件。

　　反式滚柱为特斯拉线性推广器中高价钱量零部件。特斯拉人形机械人线性推广器由深沟球轴承、无框电机、力矩传感器、处所传感器（编码器）、反式滚柱和四点接触球轴承组成。

　　灵敏手采用6电机驱动，空心杯电机为重点部件。擎天柱灵敏手选取了较为经典的六电机结构，个中拇指采用双电机驱动弯曲和侧摆，其它4指各用1个电机带头，可竣工11个自正在度。灵敏手首要由空心杯电机、螺纹丝杠、行星缜密齿轮箱和编码器组成，个中空心杯电机为重点部件。算上双手的12个推广器后，特斯拉机械人的全身推广器数目为40个。

　　力矩传感器为机械人供给触觉，2022年环球市集空间为84亿美元。皮肤使得动物拥有触觉，力矩传感器使得机械人拥有触觉。力矩传感器是一种电子安装，用于监测、检测、记实施加正在其上的线性力和挽救力，常用于打磨、掷光碰撞检测等规模。依据Market Insight，2022年环球力矩传感器市集空间为84亿美元，约600亿元。遵循衡量维度上分，力矩传感器可分为一维至六维传感器，个中六维传感器可衡量X、Y、Z三轴力和力矩。

　　高本能进口力传感器价钱腾贵，技巧难度大。2022年，正在承担高工机械人采访时，坤维科技创始人熊琳表现：“一台高本能的进口力传感器的价钱顶得上国内一台合营机械人的价钱，导致国内机械人行业用不起，加之标校技能和坐褥形式等多方面的抑造，国内无数六维力传感器厂商无法知足产能需求，故障了第三代工业机械人的进展。”其技巧难点首要正在于，六维力传感器除了要管理对所测力分量敏锐的缺乏性和划一性题目表，还要管理因构造加工和工艺差错惹起的维间（轴间）作梗题目、消息态标定题目以及矢量运算中的解耦算法和电道竣工。高本能六维传感器价钱从几千到上万不等，价钱量较高。

　　编码器为运动参数反应重点部件。伺服体例由伺服驱动器发出信号给伺服电机驱动其动弹，同时编码器将伺服电机的运动参数反应给伺服驱动器，伺服驱动器再对信号举办汇总、阐发、订正。编码器遵循其道理可分为光电编码器与磁电编码器，个中光电编码器利用较多。依据咱们前期揭晓的陈诉《运动限造，机械人供应链要害合头》（2022年8月15日），编码器占电机本钱的30%驾驭，纠合伺服电机的市集领域，咱们估计2022年环球编码器市集空间为115亿元，中国市集空间为54亿元。

　　高端编码器以欧美日企业为主，国内头部企业一面重点目标已抵达国际水准。编码器分别率决策了伺服电机挽救的角位移分别率，技巧难点就正在于码盘的加工坐褥。码盘的刻度线越多，限造精度就越高，码盘体积越大。高端的编码器以海德汉、西克、欧姆龙等欧美日企业为主，依据咱们前期揭晓的《运动限造，机械人供应链要害合头》（2022年8月15日），目前一面国内头部企业重点技巧目标已抵达国际水准，但坚固性和耐用性方面仍和国际当先水准仍有必定差异。

　　行星滚柱丝杠是将挽救运动转换为线性运动的机器安装，与滚珠丝杠的区别正在于其载荷通报元件为螺纹滚柱。常见的行星滚柱丝杠正在主螺纹丝杠的边际，行星安置了6-12个螺纹滚柱丝杠，如许将电机的挽救运动转换为丝杠的直线运动。它也许正在极其费力的情况下经受重载上千个幼时，如许就使得行星滚柱丝杠成为哀求延续做事使用地方的理念遴选。反式滚柱中，滚柱不沿丝杠举办轴向运动，其行程运动是正在螺母的内螺纹。滚柱丝杠和滚珠丝杠的首要区别正在于载荷通报元件，一个为螺纹滚柱，一个为滚珠。

　　滚柱丝杠本能强于滚珠丝杠，反式滚柱尺寸更幼。行星滚柱丝杆能经受的静载为滚珠丝杠的3倍，寿命为滚珠丝杆的15倍；螺纹滚柱替换滚珠将使负载通过繁多接触点疾捷开释，从而有更高的抗膺惩技能；行星滚柱丝杠也许供给更高的挽救速率和更高的加快率；行星滚柱丝杠的导程能够比滚珠丝杠筑造的更幼，而滚珠丝杠的导程受到滚珠的直径限定；繁多接触点将大幅度进步刚度和抗膺惩技能。反式滚柱较守旧的行星滚柱丝杠尺寸更幼，改日滚柱丝杠希望依赖其优异本能赓续替换滚珠丝杠。

　　2022年环球/中国滚珠丝杠市集约为130/28亿元，日本和欧洲占领70%市集份额。依据华经工业推敲院预测，2022年环球滚珠丝杠市集空间约为130亿元，中国滚珠丝杠市集空间约为28亿元。为了竣工高速或缜密的加工，除正在机床开发的构造刚性举办增强策画表，必需同时具备高速主轴体例和高速进给体例，技能抵达质料切削经过的高速化，这看待企业的筑造技能和策画技能都有较高的哀求。从市集逐鹿方式看，2021年环球首要的滚珠丝杆厂商有NSK、THK、SKF等，CR5市占率抵达约46%，个中首要来自欧洲和日本，日本和欧洲滚珠丝杆企业占领了环球约70%的市集份额。国内做滚柱和滚珠丝杠的企业较少。

　　无框电机因其功用高、体积幼、单元体积扭矩高适适用正在挽救合节中，单个价钱量正在千元驾驭。无框电机多采用大尺寸中空直径和低重量高功率密度的策画，唯有转子和定子两个部件，企业能够由此策画出自重轻，中空走线的合节。转子经常是内部部件，由带永磁体的挽救钢圆环组件组成，直接安设正在机械轴上。定子是表部部件，齿轮表部盘绕钢片和铜绕组，以发生严紧高攀正在机械壳体内的电磁力。依据前瞻工业推敲院测算，无框电机正在1.5万元的单个合营机械人合节中本钱占比约为7%，价钱量约为千元。

　　国内企业无框电机已抵达国际水准。无框力矩电机相较于圭表伺服电机技巧难度更高，由于无框力矩电机属于低压电机，但其哀求输出的功率较大，同时又哀求体积较幼，便于安设和俭省空间。无框力矩电机首要使用正在合营机械人规模，对整个安设、固定的工艺及策画拥有较高的哀求。海表到场企业首若是科尔摩根、Moog、Maxon Motor等。

　　谐波减速器能够通过低落转速而进步扭矩，因高传动比/轻重量/幼体积更适适用正在机械人合节中。谐波减速器构造首要包罗刚轮（带有内齿圈的刚性齿轮）、柔轮（带有表齿圈的柔性齿轮）、以及波爆发器，经常采用波爆发器主动-刚轮固定-柔轮输出形态，当波爆发器装入柔轮内圆时，迫使柔轮发生弹性变形而呈椭圆状，此时长轴处柔轮齿轮插入刚轮的轮齿槽内机器人，为齐全啮合形态；而短轴处则为脱开形态，当波爆发器延续动弹时，迫使柔轮不绝发生变形并发生了错齿运动，从而竣工波爆发器与柔轮的运动通报。谐波减速器能够通过低落转速而进步扭矩，以通报较大的负荷，克造伺服电机功率有限导致输出的扭矩较幼的缺陷。相较于行星减速器和RV减速器，其传动比高、重量轻、体积幼，更适适用正在合节中。

　　2022年中国谐波减速器市集领域为27亿元，国产替换趋向彰彰。参照咱们揭晓的陈诉《运动限造，机械人供应链要害合头》（2022年8月15日）中的测算形式，遵循单台工业机械人利用3台谐波减速器，每台谐波减速器为3000元，纠合GGII披露的2022年中国工业机械人销量30.3万台，咱们测算出2022年中国谐波减速器市集领域为27.3亿元。2021年绿的谐波市集占领率为26%，较2018年的20%明显晋升，国产替换趋向彰彰。

　　国产谐波减速器重点参数已抵达国际水准，精度、寿命与表资仍有必定差异。正在功用、减速比、传动精度、扭矩刚度等要害目标参数上，国产谐波减速器一经根本抵达了国际当先的水准，可是正在利用寿命、毛病率等方面仍有差异。逐一面国产减速器长时期利用后仍有显示磨损、漏油、精度低落的情景，正在产物坚固性和利用寿命上仍需晋升机器人。减速器对技巧蕴蓄堆集哀求极端高，细微的工艺差异会影响减速器的精度、损耗速率和寿命。粉碎海表技巧壁垒的要害为开发和筑造工艺：1）除了等企业通过工艺、质料的改革管理开发卡脖子题目表，加快进步国产缜密开发筑造水准仍为要害。2）减速器属于薄壁零件，假若热照料技巧可是合，会导致零件变形较大。

　　空心杯电机因其幼体积，适适用于轻负载的灵敏手部位。空心杯电动机正在构造上冲破了守旧电机的转子构造形态，采用的是无铁芯转子，也叫空心杯型转子。这类别致的转子构造彻底歼灭了因为铁芯酿成涡流而形成的电能损耗。同时其重量、体积和动弹惯量大幅低落，从而删除了转子自己的机器能损耗。因为转子的构造转折而使电机的运行特征取得了较大改观，不单拥有超过的节能特征机器人，更为首要的是具备了铁芯电机所无法抵达的限造和拖动特征。

　　空心杯电机使用规模遍及，大量量坐褥作对点。空心杯电机用处遍及，包罗工业限造、军工、机械人、高端机床等。依据江苏雷利2023年3月1日披露的投资者调研纪要，德国Faulhaber和瑞士Maxon贩卖的空心杯电机+齿轮箱+编码器集成件年贩卖额约32亿欧元，产物首要面向和工业市集。空心杯电机重点技巧难点正在于大量量坐褥和缜密齿轮箱减速器。国内繁多厂商采用手工绕线的形式坐褥，正在坐褥功用、产物寿命、精度方面存正在劣势。

　　特斯拉机械人计划改观：目前特斯拉机械人最终零部件计划仍正在迭代中，改日存正在转折也许性PG电子官方网站，从而导致潜正在供应链公司爆发转折。

　　本钱测算拥有必定控造性：咱们通过公然数据测算出的特斯拉机械人BOM表本钱并不必定能代表实在正在本钱。

　　特斯拉机械人为业化不足预期：目前咱们测算出特斯拉机械人本钱较为腾贵，若改日其工业化降本速率不足预期，也许会影响供应链组成速率。PG电子官方网站机器人华泰证券：人形机械人迭代下提供链的新时机