软启动 1734-OB8S 控制性能好

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丝杠：技术壁垒高的核心传动部件

丝杠，可分为滑动丝杠、滚珠丝杠和行星滚柱丝杠。 1）滑动丝杠：结构简单但精度较差、属于滑动摩擦，造成容量损耗。传 动效率在 25%~40%。主要用于电梯、汽车等领域。 2）滚珠丝杠：属于滚动摩擦，效率较高、精度较高、高速、价格高，传 动效率 90%-99%。 3）行星滚柱丝杠：由主丝杠、滚柱、螺母、齿圈、法兰盘等组成，可实 现直线运动与旋转运动相互转换，具有高负载、高精度、高可靠性等特 点，传动效率 75%~80%。主要壁垒在于设计专利与工艺 know-how，广 泛应用于机床、工业机器人和航天航空等领域。

滚珠丝杠在自动化系统中的主要作用是控制各种部件的运动状态。例如， 在制造业中，自动化系统可以将原材料和成品在生产线上进行输送和转 移。滚珠丝杠可以使这些部件的运动快速、jingque，从而提高生产效率和 质量。 滚珠丝杠在机器人应用方面的主要功能是控制机器人的运动状态。机器 人关节需要进行jingque的角度调节和定位，高精度滚珠丝杠能够提供高精 度和高重复性的运动控制，保证机器人的动作精度和稳定性。例如，直 径仅为 3.5 毫米的滚珠丝杠，可以推动高达 500 磅的负载并执行微米和亚微米范围内的运动，以更好地模拟人体关节和手指。

目前在人形机中，我们认为线性关节=力矩电机+滚珠丝杠较为主流，后 续关注滚珠丝杠在价格与性能上的突破催化。 行星滚柱丝杠性能极强但加工难度超预期，运用于机器人下肢（大小腿）。 行星滚柱丝杠在工作时，丝杠作为动力输入端，只绕自身轴线转动，螺 母通常与负载连接，只沿自身轴线移动，滚柱在螺母和丝杠之间做行星 运动，并且与螺母相对轴向位移为零，与螺母一起沿轴向移动。在周围 行星布置了 6-12 个螺纹滚柱，有利于达到较高的导程精度，具有高承载、 高速旋转、高效、高精度等特点。与滚珠丝杠相比，行星滚柱丝杠在承 载能力、传动效率、寿命方面具有显著优势。但由于行星滚柱丝杠加工 难度大、加工成本较高等因素，导致其市场应用规模远小于滚珠。

全球滚珠丝杠市场规模稳步增长。根据 Extrapolate 统计数据，全球滚珠 丝杠市场预计将从 2021 年的 16.49 亿美元增长到 2028 年的 24.69 亿美 元，预测期内 CAGR 为 5.20%。其中，工业自动化的日益普及是推动全 球滚珠丝杠市场稳步发展的主要驱动力，随着工业机器人的使用日益增 加，滚珠丝杠市场有望进一步扩张。 海外厂商占据全球主要份额，国产替代大有可为。根据华经产业研究院 统计，全球滚珠丝杠 CR5 市占率达到约 46%。而行星滚柱丝杠技术壁垒更高，难度更大，国内企业尚不具备大规模量产能力，和海外厂商存在 较大差距。

传感器：感知外界环境的关键部件

力矩传感器：高壁垒六维力矩传感器，力控的优解

传感器可感知外界信息并进行转化, 使之以可利用的信号形式存在。根 据检测对象的不同，机器人传感器可分为内部传感器和外部传感器。前 者用来感知机器人自身的状态（如位置、速度等），后者用以感知机器人 周边的环境（包括通过视觉、嗅觉、听觉、力觉、温度等进行感知）。

力传感器是将力的量值转换为相关电信号的器件。六维力和力矩传感器 是指一种能够在笛卡尔坐标系中同时测量力和力矩并且可以各三个分 量的转换成为电信号的器件，其广泛应用于电子行业、汽车工业、机器 人、飞行器以及仿生等领域。其优势在于具有 XYZ 三轴，装在手腕处并 通过牵线的方式感知手指产生的径向力和法向力。其缺点在于体积大、 价格高。 六维力矩传感器壁垒高。衡量六维力传感器性能的主要指标有，量程、 精度、抗过载能力、数据输出频率、非线性度、蠕变、迟滞、零漂、温 漂、轴间串扰等。由于涉及的生产工艺复杂，加上非线性力学特征明显，对于产品的研发设计提出了较高的要求，壁垒较高，在国内处于卡脖子 环节。主要玩家有：1）国内：宇立仪器（做得好）、昊志机电（上市 稀缺标的）、柯力传感（布局高端力矩传感）；2）国外：ADI、ST。

电子皮肤：或为触觉方案

电子皮肤是目前具潜力的触觉传感器，有望成为机器人触觉方案。 触觉皮肤使得机器人能够感知自己的身体何时、何地以及如何交互地接 触其他事物。机器人若要模拟人体的触觉，以及实现人体皮肤对温度、 湿度等外界物理量的感知，则电子皮肤可能是佳路径之一。想要复刻 天然皮肤的功能，电子皮肤需要集成各类传感器和集成电路，并使用柔 性的材料制作，壁垒极高。

机器视觉：赋予机器人“看”的眼睛

激光雷达与纯视觉方案的演绎。自动驾驶具有视觉主导和激光雷达主导 两种主流技术路径。特斯拉推出的擎天柱沿用了纯视觉方案，其测距算 法的关键在于用摄像头的数据生成类激光雷达的点云数据。特斯拉人形 机器人的芯片基于自身 FSD 基础，唯一需要采购的是 3D 结构光相机； 其中，国外机器人多采用英特尔，而国内多采用奥比中光的双目结构光。

Optimus 已与 FSD算法打通，机器人在行走时可实现环境感知与记忆。 特斯拉已经打通了 FSD 和机器人的底层模块，实现了一定程度的算法复 用。FSD 算法利用传感器数据进行环境感知，这些传感器也可以帮助机 器人感知周围环境，识别物体、人和障碍物等。 国内企业已具备全球竞争力，具备整套视觉传感方案提供商。我国 的传感器起步相对较晚，在高端传感器方面的发展落后于欧美日韩等发 达国家，但目前已出现海康威视、凌云光、大恒图像、奥比中光等。 从业务上看，国内视觉传感领域的企业多能提供从硬件到算法的整 套视觉传感解决方案。

其他零部件：性能优异

液压弹簧是人形机器人的韧带。液压弹簧主要装在平衡缸上，用于重负 载关节实现物理储能，减少对电机和减速器的扭矩压力。用量：膝关节、 大臂、胸腹等力量较大的部位，单个人形机器人用量 6-10 个弹簧；目前 价值量约 1000 元左右/个。考虑后续量产降价，我们判断整体价值量可 能在 3000 左右。当下特斯拉机器人在试验阶段，弹簧仍为欧美供应商。 华纬科技已切入 ABB 机器人上海工厂，目前正在洽谈，在量产阶段依 旧具有国产导入机会。

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