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减速机:机器人零部件最大单品,“关节”定义仿生自由度
价值投机小学生 / 2022-08-04 09:29 发布
工业机器人概念持续火热
而减速器是工业机器人的关节, 作用在于降低转速, 增加扭矩、 保证机器人平稳精确运行, 。 申万宏源证券王珂团队表示
减速器是机器人零部件中最大单品, 卡位高成长性, 高景气、 高壁垒优质赛道、 人形机器人未来可期, 打开精密减速器天花板, 。 减速机定义机器人
“ 自由度” 价值量高, 工业机器人主要由控制器
伺服和减速器三大零部件构成、 这三个部件搭配共同实现机器人可控。 平稳、 精准地完成标准动作、 每个部件都缺一不可, 。 1( 控制器) : 作为机器人的“ 大脑” 通过硬软件结合来控制机器人的运动位置, 姿态和轨迹、 ; 2( 伺服电机) : 作为机器人的“ 驱动力“ 根据控制器发出的命令输出力矩, 动态控制机器人的速度和位置, ; 3( 减速器) : 伺服电机一般输出的转速高 力矩小、 不能满足机器人本体的运动需求, 需要通过减速器来降低转速, 增加力矩、 。 减速器是机器人本体中成本占比最高的环节
减速器位于机器人产业链的上游零部件环节。 产业链中游是机器人本体制造, 下游是集成应用, 根据高工机器人数据。 工业机器人总成本中减速器占比最高, 占32%, 其次伺服, 外壳和控制器分别占比20%、 18%、 15%、 。 产品形态
精密减速器以RV减速器和谐波减速器为主: RV减速器与谐波减速器各有优劣。 相互互补, 。 RV减速器刚性好
抗冲击能力强、 传动平稳、 精度高、 适合中, 重负载应用、 通常用于多关节机器人的机座, 大臂、 肩部等重负载环节、 应用场景包括汽车, 运输、 港口码头等、 ; 谐波减速器体积小
零部件数量少、 同样具有精度高, 传动比的特点、 适合小型, 中低负载应用、 通常用于机器人小臂, 腕部和手部、 应用场景包括3C, 半导体、 食品、 注塑、 磨具、 医疗等、 。 使用量
减速器使用数量取决于: “ 自由度“ 的数量 通常来说。 六轴机器人使用6个谐波/RV减速器, 协作机器人使用6-7个谐波减速器, SCARA机器人使用3个谐波/RV减速器,并联/DELTA机器人使用1个谐波减速器, 人形机器人的腿部+手臂+腰部+颈部共使用15-40个减速器, 每条腿各配置6个谐波减速器, 使用量随着肢体使用量和复杂度的提高而提高, 根据负载。 体积、 速度、 精度的要求、 机器人本体厂商在RV减速器, 谐波减速器或者其他类型减速器中进行选择及搭配组合应用、 。 减速器的平均使用数量有望增加
根据GGII数据。 2020年多关节机器人, SCARA机器人、 协作机器人和坐标机器人的市场占比分别为63%、 30%、 4%和3%、 多关节机器人使用6台减速器, 大大拉动了减速器的需求量, ; 协作机器人可以与人近距离互动 协助生产, 目前尚处于起步阶段, 每台机器人搭配7台谐波减速器, 将形成较大增量需求, 。 卡位优质赛道
: 高成长 高景气、 高壁垒、 工业机器人是RV减速器及谐波减速器最主要的下游应用领域
因此工业机器人行业的高速成长为精密减速器市场贡献了最大增量, 。 高成长
机器换人大势所趋: 工业机器人是精密减速器最主要的下游应用领域。 在劳动力结构性缺口+劳动力成本上升+机器人成本下降+自动化升级的背景下, 发展前景广阔, 根据测算, 仅考虑工业机器人领域, 2022 年国内谐波, RV减速器市场规模为20亿元、 43 亿元、 ; 同时在机床 半导体设备、 医疗器械等传统领域正逐渐渗透、 。 高景气度
机器替人浪潮推动行业需求爆发: 供不应求, 2022年疫情影响机器人生产与交付。 但需求端订单依然强劲, 从日本机器人订单和生产数据来看, 2022Q1日本机器人订单额增速104%, 生产额增速仅4%, 存在较大供需缺口, 。 高壁垒
精密减速器行业是技术密集型行业: 谐波。 RV 减速器均对材料、 加工精度和工艺有极高要求、 具有较高的进入门槛, 因此市场长期被两家日本品牌垄断。 市占率达到60%+, 下游的本体厂商极少自主开发, 均选择外购, 。 人形机器人未来可期
打开精密减速机天花板, 2021年8月
在特斯拉首次人工智能日, AI Day( 上) 马斯克宣布推出特斯拉机器人Tesla Bot, ; 2022年1月 马斯克在财报电话会议上表示, “ 开发人形机器人将是今年最重要的工作” ; 2022年4月 据彭博社称, 马斯克在接受采访时说Tesla Bot-Optimus, 擎天柱( 最早将于 2023 年投入生产) 2022年6月。 马斯克在推特上表示, Tesla Bot原型机将于2022年9月30日AI Day现身, 引发全球的关注与热议, 。 除了特斯拉以外
2022年戴森宣布未来十年推出可以做家务的人形机器人, 戴森总工程师Jake Dyson表示, “ 和可穿戴设备一样 机器人也是戴森的未来, ” 。 人形机器人相比工业机器人
自由度倍增, 减速器数量同步倍增, 蕴藏巨大增量需求, 。 垄断格局有望重塑
国产化趋势正在形成, 过去我国工业机器人减速器依赖进口
国产品牌难以突破, 为了摆脱海外的技术限制。 及地方密集出台政策, 扶持全产业链补足短板, 行业发展明显提速, 国内减速器厂商迎来发展机遇。 充分受益减速器国产替代进程, 。 目前
我国工业机器人减速器国产化趋势正在形成, 根据GGII数据, 2014-2021年工业机器人精密减速器国产品牌份市场份额由11%提升至 41%, 。 本文主要观点来自
减速机《 : 机器人零部件最大单品, “ 关节” 定义仿生自由度—— 申万机器人系列深度报告》 原文作者, : 申万宏源证券王珂 刘洋、 李蕾、 刘建伟、