今天分享的是人工智能机械设备行业研究报告：《人形机器人迭代下供应链的新机遇》。（报告出品方：华泰证券）

产业链相关公司与BOM表成本一览

特斯拉机器人快速迭代，通用机器人迎来曙光

通用机器人迎来曙光，已具备协作安全性

快速迭代下特斯拉机器人已能实现行走/抓取等动作，通用机器人迎来曙光。年特斯拉在AIDay上首次提出其人形机器人Optimus的渲染图；年AIDay上，特斯拉推出原型机，在没有外接线缆的情况下实现了缓慢行走与挥手；年5月股东大会上，特斯拉人形机器人已经可以实现流畅的行走与抓取物品，灵活度较原型机大大提高。我们认为人形双足机器人为通用机器人的最优解，因为人类社会的种种事物都按照人类的生理结构进行设计的，为了适应种类多样的任务，达到通用的目的，贴近人类形态的双足机器人其隐形成本最小。

特斯拉机器人力矩控制能力提高，增强协作安全性。年5月，特斯拉机器人腿部的末端关节能够在落地的同时不打碎鸡蛋，也能够轻松地抓取物品，证明其末端肢体关节的力矩控制能力有了显著的提高，增强了与人协同时的安全性。

共用汽车FSD系统，特斯拉机器人已能够识别、记忆周围环境。通过共用特斯拉汽车上的FSD自动驾驶系统，特斯拉机器人已经可以利用视觉自主识别、记忆周围环境，构建地图。工程师也可以通过AI对其进行肢体的模拟训练，大大降低了其开发成本。

旋转执行器、线性执行器、灵巧手共同构建全身40个关节

擎天柱躯干包含28个关节执行器，主要分为旋转与线性两大类。考虑到成本等问题，特斯拉设计了旋转和线性2大类执行器，每类包含3种执行器。擎天柱整体躯干共有28个关节执行器，其中线性执行器14个，旋转执行器14个。具体应用部位分别为肩部6个旋转执行器、肘部2个线性执行器和2个旋转执行器、腕部4个线性执行器、腰部2个旋转执行器、髋部4个旋转执行器、腿部8个线性执行器。

力矩传感器、谐波减速器、无框电机和编码器为旋转执行器重要零部件。特斯拉旋转执行器由角接触轴承、谐波减速器、交叉滚子轴承、编码器、无框电机、力矩传感器构成，其中编码器、无框电机、减速器和力矩传感器价值量高于其他零部件。

反式滚柱为特斯拉线性执行器中高价值量零部件。特斯拉人形机器人线性执行器由深沟球轴承、无框电机、力矩传感器、位置传感器（编码器）、反式滚柱和四点接触球轴承构成。

灵巧手采用6电机驱动，空心杯电机为核心部件。擎天柱灵巧手采取了较为经典的六电机布局，其中拇指采用双电机驱动弯曲和侧摆，其它4指各用1个电机带动，可实现11个自由度。灵巧手主要由空心杯电机、螺纹丝杠、行星精密齿轮箱和编码器构成，其中空心杯电机为核心部件。算上双手的12个执行器后，特斯拉机器人的全身执行器数量为40个。

力矩传感器：为机器人提供触觉，高性能产品价格昂贵

力矩传感器为机器人提供触觉，年全球市场空间为84亿美元。皮肤使得动物具有触觉，力矩传感器使得机器人具有触觉。力矩传感器是一种电子装置，用于监测、检测、记录施加在其上的线性力和旋转力，常用于打磨、抛光碰撞检测等领域。根据MarketInsight，年全球力矩传感器市场空间为84亿美元，约亿元。按照测量维度上分，力矩传感器可分为一维至六维传感器，其中六维传感器可测量X、Y、Z三轴力和力矩。

编码器：运动反馈核心部件，国内产品核心指标达到国际水平

编码器为运动参数反馈核心部件。伺服系统由伺服驱动器发出信号给伺服电机驱动其转动，同时编码器将伺服电机的运动参数反馈给伺服驱动器，伺服驱动器再对信号进行汇总、分析、修正。编码器按照其原理可分为光电编码器与磁电编码器，其中光电编码器使用较多。根据我们前期发布的报告《运动控制，机器人供应链关键环节》（年8月15日），编码器占电机成本的30%左右，结合伺服电机的市场规模，我们预计年全球编码器市场空间为亿元，中国市场空间为54亿元。

高端编码器以欧美日企业为主，国内头部企业部分核心指标已达到国际水平。编码器分辨率决定了伺服电机旋转的角位移分辨率，技术难点就在于码盘的加工生产。码盘的刻度线越多，控制精度就越高，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，根据我们前期发布的《运动控制，机器人供应链关键环节》（年8月15日），目前国内头部企业如汇川技术、禹衡光学分辨率等核心技术指标已达到国际水平，但稳定性和耐用性方面仍和国际领先水平仍有一定差距。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

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