中信建投:仿人机器人赋予机器“生命”,机器替人不再是想象
发布日期:2022-08-12 10:22 浏览量:
中信建投认为,当下市场对仿人机器人的认知仍有重大偏差:目前市场简单复刻
工业机器人的硬件构成和技术要求对其供应链进行分析,认为仿人机器人与工业机器人在供应链上相差无几。我们认为,无论是从研发设计角度,还是规模量产角度,仿人机器人与工业机器人差异非常大,在结构设计、硬件构成、控制算法、核心性能要求以及零部件选择上都有很大的差异。
仿人机器人技术壁垒极高,非普通机器人厂家可短期转型。仿人机器人涉及工程学和控制科学,汇集电子、
机械、
自动化控制及计算机等领域的研究成果,并非简单买来零部件组装就可实现仿人功能。仿人机器人核心设计要求也与普通机器人不同,哪怕是国际领先的工业机器人厂家也很难短期切入。
仿人机器人赋予机器“生命”,高度渗透各行业应用场景,未来市场空间非常广阔。海外高校及研究机构从上世纪70年代开始研发仿人机器人,经过多年技术的探索与积累,仿人机器人可以实现稳步行走,上下楼梯,跳跃,快速奔跑等功能,应用于野外探查,灾区救援,科技展示,人机相互等场景,未来市场空间非常广阔。
仿人机器人的巨大市场蓝海能否兑现,核心还要看产品量产和成本控制。由于结构复杂,控制性能要求高,仿人机器人成本非常昂贵,现实情况是超过百万人民币,在保证性能的前提下,同时能实现量产降低成本,将成为打开市场的关键。
电机、
减速器、结构件等硬件环节具备产业链机会,目前芯片以海外为主,软件算法为机器人核心技术,绝大部分公司选择自主研发。
1)电机:我们认为仿人机器人50%以上的成本来自于关节,其关节数量一般为25-50个(甚至更多),远超工业机器人(通常3-6个)。如用电机驱动,一个关节使用一个电机,电机用量非常可观,国内电机厂商在性能上与海外厂商差距不大;
2)减速器:仿人机器人需要控制自重,更多使用谐波减速器,从性能上来看,部分国内厂商基本可以满足;
3)结构件:机构件成本占比为20%左右,仅次于关节,需根据仿人机器人的设计进行定制化生产,作为传统机加工技术,国内厂商可以满足要求。
投资建议:
仿人机器人关节数量多(一般约25-50个),成本占比高(50%+),价值量大,电机作为关节里的核心驱动部件,影响关节的输出力大小和运动性能。区别于工业机器人,仿人机器人需控制整体质量和体积,要求电机性能更高,质量更轻。仿人机器人的规模量产带动电机需求快速爆发,新增电机市场规模有望近千亿元,建议关注国内电机龙头企业;减速器作为仿人机器人关节里的另一核心部件,作为精密的动力传达机构,将电机的转速减速到所需的转速,实现扭矩的增加,直接影响关节的输出力矩和精度。在精度要求较高的关节里,通常选择谐波减速器,随着仿人机器人的规模量产,新增谐波减速器的市场规模将远超工业机器人,建议关注国内龙头企业;结构件作为仿人机器人的“骨骼”,形成机器人的内在基本架构,连接全身结构于一体,承受负载和支撑全身,影响机器人结构的刚度,以及负载大小。我们预计结构件成本占比约20%,需按照机器人结构进行定制化生产,大部分国内机加工企业可满足加工要求;区别于工业机器人,每台仿人机器人需要配置至少一块电池或一套电池模组,电池容量将直接影响机器人正常运行时长。建议关注国内电池性能良好、性价比高的龙头企业;传感器是实现仿人机器人环境感知与交互功能的核心部件,其使用数量或将是工业机器人的几倍,甚至十倍以上。通常一台机器人配置一套
机器视觉系统,选择性配置一套语音系统,但每个关节都可能配置位置、角速度、力矩传感器等内部传感器,其市场需求也将迎来高速增长,建议关注国内传感器、机器视觉龙头企业;机器人壳体作为“皮肤”,覆盖面积较大,将影响其工作场景和环境适应能力,需使用例如硅胶、碳纤维等质量轻、性能好的
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