新年新氣象，在新的一年里，國內(nèi)科技創(chuàng)新再迎來重大突破。
近日國產(chǎn)人形機(jī)器人公司MagicLab，展現(xiàn)了新一代“人形機(jī)器人”，該機(jī)器人第一次實(shí)現(xiàn)了“電機(jī)驅(qū)動(dòng)”下的后空翻，做到了世界首次?。úㄊ款D機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方式屬于“液壓驅(qū)動(dòng)”，雖然也可以后空翻，但價(jià)格昂貴。）
當(dāng)然國企也沒閑著，中國石油5億全資持股成立機(jī)器人公司“數(shù)智研究院”，經(jīng)營范圍涵蓋了智能機(jī)器人研發(fā)、人工智能系統(tǒng)集成等。
目前人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)處于導(dǎo)入期的關(guān)鍵時(shí)刻，將形成巨大產(chǎn)業(yè)趨勢。特斯拉、小鵬、華為等紛紛布局人形機(jī)器人，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)變革。
數(shù)據(jù)顯示，人形機(jī)器人主要零部件價(jià)值量最高的是三大執(zhí)行器（線性執(zhí)行器、旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器、靈巧手）占比73%。
這三大執(zhí)行器主要由：絲杠、無框力矩電機(jī)、減速器、力傳感器、空心杯電機(jī)及軸承構(gòu)成。其中，減速器價(jià)值量占到13%。
那么減速器是什么？
減速器是連接動(dòng)力源和執(zhí)行器的中間機(jī)構(gòu)，把電動(dòng)機(jī)輸出的高轉(zhuǎn)速、小力矩的輸出功率轉(zhuǎn)換成低轉(zhuǎn)速、大力矩的輸出功率，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)節(jié)機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
其內(nèi)部與變速箱一樣，都是由齒輪構(gòu)成，簡單說減速器就是一臺(tái)“一檔的變速箱”！因此減速器必須與電機(jī)配合使用，配置在機(jī)器人的每一處關(guān)節(jié)內(nèi)。
當(dāng)前人形機(jī)器人中主要用到的減速器分為三種：精密行星減速器、RV減速器、諧波減速器。
下面分別給大家介紹下，首先精密減速器字如其名，是“精準(zhǔn)調(diào)節(jié)”機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)角度的器械。
內(nèi)部傳動(dòng)結(jié)構(gòu)主要由行星輪、太陽輪、內(nèi)齒圈三部分組成，多與伺服電機(jī)配合使用。
優(yōu)點(diǎn)有，結(jié)構(gòu)簡單、傳動(dòng)效率高、承載能力強(qiáng)、抗沖擊和振動(dòng)性能好，相較于RV減速器與諧波減速器成本最低。
缺點(diǎn)是，傳動(dòng)比小，體積重量大限制其使用場景，需要定期維護(hù)，高精度高效率等特殊要求會(huì)帶來更高的制造成本。
RV減速器，通過多級(jí)減速實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，一般由行星齒輪減速器的前級(jí)和擺線針輪減速器的后級(jí)組成，組成的零部件較多。
優(yōu)點(diǎn)有，高負(fù)載能力、高剛度。因此一般應(yīng)用于多關(guān)節(jié)機(jī)器人中腰部、大臂、肩部、臀部等負(fù)重載的位置。
缺點(diǎn)是，體積與重量較大。
諧波減速器是通過柔輪的彈性變形傳遞運(yùn)動(dòng)，主要由柔輪、鋼輪、波發(fā)生器三個(gè)核心零部件組成。
優(yōu)點(diǎn)有，體積小、傳動(dòng)比高、精密度高與RV減速器與精密減速器相比，諧波減速器使用的材料、體積及重量大幅度下降。
因此主要應(yīng)用于機(jī)器人小臂、腕部和手部。
缺點(diǎn)也很明顯，由于柔輪的反復(fù)變形，存在疲勞強(qiáng)度的問題，承載力有限。
減速器市場規(guī)模有多大？
減速器的應(yīng)用場景主要為，工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)化產(chǎn)線、機(jī)器人技術(shù)、航空航天、醫(yī)療器械、精密測量設(shè)備、新能源設(shè)備等。
主要推動(dòng)力為自動(dòng)化、智能化產(chǎn)品的釋放，技術(shù)革新與經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇帶動(dòng)下的制造業(yè)回暖，因此與PMI（制造業(yè)采購指數(shù)）密切相關(guān)。
在不計(jì)算人形機(jī)器人的背景下，我國精密行星減速機(jī)2023年市場規(guī)模約15.27億元，預(yù)計(jì)2030年國內(nèi)精密行星減速機(jī)的市場規(guī)模將達(dá)41.55億元。
國內(nèi)RV減速機(jī)2023年市場規(guī)模約49.4億元，預(yù)計(jì)2030年中國RV減速機(jī)市場規(guī)模將達(dá)110億。
國內(nèi)2023年諧波減速機(jī)市場規(guī)模約26.0億元，預(yù)計(jì)2030年中國諧波減速機(jī)市場規(guī)模將達(dá)77億人民幣。
合計(jì)2030年減速機(jī)市場規(guī)模達(dá)到230億元。
目前特斯拉人形機(jī)器人Optimus減速機(jī)可能應(yīng)用的方案是，減速器+電機(jī)的傳統(tǒng)機(jī)械驅(qū)動(dòng)模式。
上身加手部的20臺(tái)減速器會(huì)使用諧波減速器。
下肢及腰部8個(gè)減速器使用負(fù)載能力較強(qiáng)的RV減速器。
關(guān)節(jié)部位將采用6個(gè)行星減速器，共計(jì)34個(gè)減速器！
據(jù)統(tǒng)計(jì)，人形機(jī)器人每增加1萬臺(tái)，減速器市場規(guī)模增加780億元。
減速器的投資機(jī)會(huì)集中在那里？
每臺(tái)人形機(jī)器人使用20個(gè)諧波減速器、8個(gè)RV減速器、6個(gè)行星減速器?？梢钥闯鲋C波減速機(jī)是人形機(jī)器用量最大的減速機(jī)。
因此諧波減速器增速最快，保守估計(jì)到2035年，人形機(jī)器人市場諧波減速機(jī)的市場規(guī)模將達(dá)到百億人民幣市場空間。
目前諧波減速機(jī)市場集中度較高，短期內(nèi)外企主導(dǎo)，哈默納科2023年市場占有率達(dá)40%，但國內(nèi)本土優(yōu)秀品牌也在不斷崛起。
當(dāng)前國內(nèi)大約有30余家諧波減速機(jī)廠商，其中蘇州綠的諧波在技術(shù)上不斷取得突破，通過自研“P形齒”等技術(shù)手段成功打破諧波減速器進(jìn)口壟斷。
2023年市場占有率已達(dá)18%，且市場份額進(jìn)一步擴(kuò)大，更重要的是綠的諧波已經(jīng)在墨西哥建立了生產(chǎn)基地，被認(rèn)為是為特斯拉人形機(jī)器人的北美產(chǎn)能做準(zhǔn)備。
營收與凈利潤5年3倍，可以看出綠地諧波的產(chǎn)品成長性很高。
另外從銷售毛利率可以看出，產(chǎn)品的護(hù)城河比較高。毛利率一直穩(wěn)定在50%左右，在制造業(yè)中算非常優(yōu)秀的。
RV減速器，雙環(huán)傳動(dòng)的RV減速器市占率15%，位列國產(chǎn)品牌第一位。
在2022年中國工業(yè)機(jī)器人用RV減速器市場份額位居第二，僅次于國際龍頭納博特斯克。
其余公司有，中大力德、國茂股份、豐立智能、漢宇集團(tuán)、通力科技、巨輪智能。
總的來說，工業(yè)機(jī)器人是減速器國產(chǎn)替代的開端，人形機(jī)器人的爆發(fā)帶來減速器需求的增加與降本的要求，有望助推國產(chǎn)減速器份額加速提升。
從國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)看，2024年下游行業(yè)景氣度有望好轉(zhuǎn)，利好減速器廠商。
而人形機(jī)器人的商業(yè)化從“0到1”蘊(yùn)含巨大想象力，相關(guān)減速器企業(yè)或?qū)⑹芤妗?/p>
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