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机械设备行业点评报告：机器人大会人形“关节”多样，电机／轴承确定性高
- 2023-08-28 20:11:20上传人：干净**爱笑
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人形机器人电机确定性高，关节采用无框力矩电机、灵巧手采用空心杯电机 2023年8月16日，世界人形机器人大会在北京召开，各厂商人形机器人产品百花齐放，“关节”方案多样。其中，关节电机方案确定性较高，多选用无框电机做关节集成，且具有定制需求。灵巧手采用空心杯电机+多级行星减速器，在此基础上集成丝杠、传感器及驱动器后形成微型伺服电缸。 传动方案行星滚柱丝杠最优，降本为关键；其他直线方案得以呈现
- 1、 电机确定性高，关节采用无框力矩电机、灵巧手采用空心杯电机
- 1.1 、 关节采用无框力矩电机
- 1.2 、 灵巧手采用空心杯电机 +多级行星减速器
- 2、 传动方案行星滚柱丝杠最优，降本为关键；其他直线方案得以呈现
- 3、 力控方案三种方式并存，或应用于不同场景
- 3.1 、 视觉传感：集成进灵巧手指尖，实现末端视觉闭环
- 3.2 、 触觉传感：用于 手指，多维度大阵列触觉传感器初露头角
- 3.3 、 力矩传感：关节组成部件，协同控制的核心
- 4、 控制方案逐步明确 ， “小脑 +脑干 ”是基础方向
- 5、 减速器方案待定，行星或谐波皆有应用
- 6、 轴承环节相 对确定，核心供应商收益
- 7、 受益标的
- 8、 风险提示
- 图 1： 无框力矩电机只包含转子和定子
- 图 2： 无框电机可应用于协作机器人关节
- 图 3： 灵巧手关节紧凑、空间有限
- 图 4： 特斯拉灵巧手集成空心杯电机、多级行星减速器
- 图 5： 空心杯电机结构紧凑
- 图 6： 微型伺服电缸集成伺服电机 、减速器、丝杠、传感器及驱动器
- 图 7： 行星滚柱丝杠融合了行星减速器和丝杠的传动原理
- 图 8： 行星滚柱丝杠与滚珠丝杠相比优势明显
- 图 9： 行星滚柱丝杠也可以应用于新能源车电动缸及换挡系统
- 图 10： 特斯拉采用行星滚柱丝杠方案
- 图 11： 智元机器人轮足式结构采用连杆方案
- 图 12： 智元机 器人灵巧手集成了基于视觉的指尖传感器
- 图 13： 智元机器人灵巧手能够实现精细操作
- 图 14： 帕西尼通过多维度大阵列触觉传感器实现精细化操作
- 图 15： 力矩传感器一般集成在机器人关节中
- 图 16： SEA 方案由 2个编码器和弹性体构成，具有物理柔性
- 图 17： 智元机器人具身智脑将机器人把控制系统分为超脑、大脑、小脑、脑干几层
- 图 18： 特斯拉机器人根据不同位置的受力特点选用不同轴承
- 图 19： 交叉滚子轴承中的圆柱滚子在呈 90° 的 V形沟槽滚动面通过隔离块被相互垂直地排列
- 图 20： 角接触轴承沟道由两段圆弧组成，窜动量明显下降
- 图 21： 深沟球轴承采用钢球作为滚动体
- 图 22： 四点接触轴承由两个半圈精确拼配而成
- 表 1： 部分人形机器人厂商已实现灵巧手装配
- 表 2： 各大厂商的关节减速器方案中，行星或谐波皆有应用
- 表 3： 国内轴承厂供应深沟球、角接触、四点接触轴承的机会大
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