1.1人形机器人是AI的重要载体，下一个万亿市场即将到来。
在数千个行业数字化转型的巨大需求推动下，全球机器人产业蓬勃发展。根据国家标准委2020年11月发布的GB/T -2020，机器人可分为工业机器人、个人/家庭服务机器人、公共服务机器人、特种机器人和其他应用领域的机器人。根据中国电子学会发布的《中国机器人产业发展报告(2022)》，预计2022年全球机器人市场规模将达到513亿美元，其中工业机器人195亿美元，服务机器人217亿美元，特种机器人超过100亿美元。此外，根据报告指引，预计2024年全球机器人市场规模将超过650亿美元。仿人机器人是人工智能领域的重要载体， 或者它将创造一个新的万亿美元的市场。人形机器人离不开机器视觉和神经网络。前者通过目标跟踪、图像描述、场景理解等产生数据。，而后者模仿人脑对生成的数据进行算法处理，使人形机器人完成各自的任务。机器视觉和神经网络都与人工智能密切相关。英伟达创始人黄仁勋在ITF 2023半导体大会上表示，人工智能是一种能够理解、推理并与物理世界互动的智能系统，是人工智能的下一波浪潮。人工智能与机器人的结合可以实现机器人的最终形体。想象力丰富。从长远来看，我们相信人形机器人的销量不会低于现有汽车行业的销量， 甚至可以达到与人口1:1的水平。根据世界汽车制造商协会(OICA)的最新数据，2022年全球汽车销量约为8163万辆。假设人形机器人的销量与汽车相同，按照人形机器人单价2万美元(马斯克在AI日提出，价格)，人形机器人市场规模约11.43万亿元(汇率按7计算)，潜在市场空间巨大。1.2人形机器人的发展历史已经超过50年，产业化速度开始加快。
仿人机器人的研究是从模仿两足行走开始的，它促进了机器人向自主方向的发展。仿人机器人的发展可以追溯到20世纪初，经历了从简单的机械装置到现代复杂智能系统的演变。早期的人形机器人主要是木偶和机械自动装置，受技术水平限制。随着科技的进步，人形机器人逐渐具备了更高级的功能，比如自主运动、环境感知、人机交互等。1969年，日本早稻田大学加藤一郎实验室率先解决了双足机器人行走问题，研制出第一台双足行走的人形机器人，拉开了人形机器人研究的序幕。在1973年， 日本早稻田大学加藤一郎实验室研发了世界上首个真人大小的自主人形智能机器人“-1”，该机器人以WL-5为基础，由机械手、人工视觉和听觉装置组成。仿人机器人在改变控制方式和人工智能技术的基础上取得了快速发展，商业化条件越来越成熟。21世纪以来，机器人的行走能力、智能和功能越来越强大。公司推出的机器人可以和很多人对话，是行业的典范。2015年，日本软银开发的机器人上市，是人形机器人进入大众市场的一次重大尝试。2021年，波士顿动力的跑酷视频一经发布就获得了数百万的赞。同年，英国Arts公司研发设计的“世界上最好的”仿生机器人出现。可以做出极其逼真的人类表情。此外， 电动汽车巨头特斯拉在2021年宣布将推出人形机器人计划，其原型机器人在2022年的特斯拉AI日正式亮相。近年来波士顿动力、敏捷机器人、特斯拉等。纷纷推出不同功能、不同应用场景的人形机器人产品。波士顿动力公司推出的机器人着重强化“运动智能”的能力。2018年可实现左右脚交替跳40cm步，2021年可完成高难度跑酷动作；敏捷机器人(Agile Robot)推出的机器人致力于制造行走机器人，它是全球销售的第一款双足机器人。Arts推出的机器人专注于制造人形娱乐机器人，拥有12个全新的面部执行器。面部表情升级后，可以对着镜子眨眼、露齿、皱眉、微笑，号称“世界上最先进的人形机器人”；(特斯拉) 根据2022 AI Day的介绍，它将首先应用于特斯拉汽车的驾驶辅助系统，也就是用在车辆上，载重20公斤。这个机器人的建议任务是“危险、重复和繁琐”的任务，例如提供制造协助。国内人形机器人发展迅速，育碧、小米相继推出相关产品。育碧机器人系列是中国机器人制造商在全球该领域的代表性产品。经过多次迭代升级，2020年，新X机器人在步态规划与控制、柔顺力控制、全身运动规划等关键技术上实现了升级。小米推出的机器人能够感知人类的情绪，拥有敏锐的视觉，能够以三维虚拟的方式重构现实世界，能够实现双足姿态平衡等领先的技术能力， 强劲的四肢和峰值扭矩的力量。2来自特斯拉人形机器人的核心部件——人形机器人，在传统机器人的基础上实现了巨大的技术飞跃。目前主要着眼于运动控制能力的提升。从长远来看，仿人机器人具有更强的灵活性，更好的环境感知和判断能力，需要在运动控制、环境感知和人机交互等方面有很大的突破。目前人形机器人首先需要解决的问题是如何像人一样移动，并且能够兼顾可靠性和成本的因素。人机交互和环境意识会在未来的长期发展中逐步完善。人形机器人的产业链类似于工业机器人。上游是核心零部件和AI支撑基础设备和技术，中间是机器人生产和集成商，下游是各种应用领域。核心部件包括减速器、传感器、电机、运动控制器等。
2.2特斯拉擎天柱()执行机构分析
根据特斯拉公布的方案，结构致动器共有28个，主要分为旋转致动器和线性致动器两大类。Optimus Prime()旋转执行器主要分布在需要大角度旋转的关节，如肩、髋等，线性执行器分布在摆角较小的单自由度关节，如膝、肘等，以及两个两自由度但结构紧凑的关节。
根据参数和结构的不同，特斯拉公布了六种规格的致动器，其中旋转致动器包括20NM和三种，线性致动器包括500N和三种。旋转执行机构采用谐波减速器+电机的方案，直线执行机构采用丝杠+电机的方案。特斯拉研发了反向行星滚柱丝杠致动器，可以承受半吨的压力。对于手掌关节，采用空心杯电机+蜗轮蜗杆的结构，一只手有11个自由度。2.2.1特斯拉目前采用谐波减速器方案，行星齿轮减速器方案也有潜力。
减速器，也叫减速器，是动力传动的一种。机构。减速器的工作原理是通过减速器输入轴上齿数较少的齿轮将原动机的动力与输出轴上的大齿轮啮合降低速度，这是影响机器人性能的核心因素。减速器由几个主要部分组成，如齿轮、箱体、轴承、法兰和输出轴。据绿谐招股书介绍，精密减速机制造对材料、设备、工艺等环节要求严格，具有投资门槛高、技术难度大等明显特点，行业壁垒极高。减速器可以根据传动精度、传动类型、传动系列、齿轮形状和传动布置进行分类。根据传动类型的不同，通用减速器可分为齿轮减速器， 蜗轮减速器、行星齿轮减速器、摆线针轮减速器等。，按传动级数不同可分为单级减速器和多级减速器。根据精度不同，可分为普通传动减速器和精密减速器。精密减速器具有回程间隙小、精度高、寿命长、稳定性高的特点，通常应用于数控机床、机器人、航空航天等领域。精密减速器包括谐波减速器、RV减速器、摆线针轮行星减速器和精密行星减速器。机器人是精密减速器最重要的下游，用于机器人的减速器主要有谐波减速器、RV减速器和行星齿轮减速器。世界数据显示，我国精密减速机下游应用中，工业机器人占44.9%。是最大的下游应用。一般来说， 机器人的每个关节都需要配备一个减速器，减速器的选择需要考虑体积、减速比、扭矩和价格由于其他因素，不同的机器人关节数量不同，负载不同，使用的减速器也不同。一般来说，RV减速器用于重载关节，谐波减速器一般用于轻载关节。以工业机器人为例，精密减速器是其核心部件，占成本的30%。机器人的上游核心部件主要包括减速器、伺服系统和控制器，其中减速器占机器人成本的30%，伺服系统占成本的20%，控制器占成本的10%，减速器是价值最大的核心部件。国内控制器、伺服系统、谐波减速器制造企业实现突破。目前，RV减速器仍然严重依赖进口。目前， 减速机毛利率在40%左右，高于伺服系统/控制器和本体制造，减速机仍有较高的技术壁垒。谐波减速器由三个基本部分组成:波发生器、柔性轮和刚性轮。谐波减速器是一种传动装置，通过波发生器使柔性轮产生可控的弹性变形波，通过柔性轮和刚性轮的相互作用实现运动和动力传递。在机器人应用中，谐波减速器常用于前臂、手腕和手等小关节。
谐波减速器以其诸多优点在轻载精密减速器领域占据主导地位，并得到广泛应用。除了机器人领域，在医疗器械、数控机床、光伏设备、半导体设备等方面都有应用前景。(1)传动精度高:多个齿同时在两个180度对称位置啮合，使得齿轮节距误差和累积节距误差对旋转精度的影响比较均匀，可以获得极高的位置精度和旋转精度。(2)传动比大:单级谐波齿轮传动的传动比可达30-500，且结构简单，三个基本部件在同一轴上即可实现高减速比。(3)承载能力强:谐波传动中，齿间啮合为面接触，同时啮合的齿较多， 所以单位面积负荷小，承载能力比其他传动形式高。(4)体积小、重量轻:与普通齿轮装置相比，齿轮结构的体积和重量可以大大减小，实现了小型化和轻量化。在输出扭矩相同的前提下，与通用减速器相比，其体积可减小2/3，重量可减轻1/2。RV减速器结构复杂，其三个主要部件是中心轮和行星轮、摆线轮和曲轴。RV减速器，全称是旋转矢量()减速器，与摆线针轮减速器同源，由一个行星齿轮减速器的前级和一个摆线针轮减速器的后级组成，所以其内部结构会比谐波减速器复杂。RV减速器常用于机器人应用中扭矩较大的腿、腰、肘等关节。RV减速器， 作为工业机器人关节的高精度减速传动装置，具有许多优点，应用广泛。除了机器人领域，还广泛应用于医疗检测设备、机床和卫星接收系统。(1)高传输效率:摆线针轮行星减速器中的传动零件刚性高，接触应力低，零件的加工和安装精度容易达到高精度。(2)体积小，重量轻；行星传动结构和紧凑的W输出结构相结合，使得整个摆线针轮减速装置非常紧凑。(3)大传动比:采用一齿差或少齿差传动，摆线针轮传动的传动比大，摆线针轮的齿数越多，传动比越大。(4)承载能力强:摆线针轮传动的齿数多于渐开线外齿轮传动。(5)使用寿命长:摆线轮和针轮的轮齿经过淬硬磨削，比少齿差渐开线传动中的内齿轮具有更好的加工性能和更高的齿面硬度。行星减速器又称行星齿轮减速器，是齿轮减速器的一种。行星减速器是利用行星齿轮来达到减速的效果，其原理与齿轮减速器相同。均匀分布在行星减速器周围的圆柱齿轮绕着内齿轮和外齿轮之间的同心圆运动，圆柱齿轮的圆周运动类似于太阳系中的行星轨迹。因此，行星齿轮减速器也叫行星减速器。行星减速器主要用来传递必要的扭矩。齿轮越多，齿轮的承载面越大，承载能力越强。行星减速器体积小、传动效率高、减速范围宽、精度高，广泛应用于伺服、步进、DC等传动系统中。行星减速器的减速比通常在3和10之间， 并且减速器级数一般不超过3级，但有些减速比大的定制减速器有4级减速比。行星减速器的精度可小于1分钟，单级传动效率从百分之九十七到百分之九十八。摆线针轮减速器是一种应用行星传动原理，采用摆线针齿啮合的新型传动装置。所有的传动装置都可以分为三部分，包括输入部分、减速部分和输出部分。输出轴装有错位180度的双偏心套，偏心套上装有两个滚柱轴承，形成h。机构两个摆线轮的中心孔是偏心套筒轴承的滚道， 摆线轮与针轮上的一组环形针轮啮合，形成少齿差的内啮合减速。机构。摆线针轮减速器工作时，摆线轮的运动既有公转又有自传。输入轴正转一周，偏心套也转一周，摆线轮反方向转动一个齿差减速。摆线针轮减速器具有结构紧凑、单机传动比大、运行平稳、可靠性高、拆卸方便等优点，在很多情况下可以替代普通圆柱齿轮减速器和蜗轮减速器。摆线针轮减速器单级转速比可达87，两级减速转速比121-5133，效率在90%以上。其原理类似于行星减速器，结构比较紧凑。然而， 摆线针轮减速器也有成本高、传动功率小、使用寿命相对较短的缺点。摆线针轮减速机可广泛应用于石油、环保、化工、水泥、交通、纺织、制药、食品、印刷、起重、矿山、冶金、建筑、发电等行业。谐波减速器具有结构紧凑、传动比大的特点，也是特斯拉机器人使用的主要减速器产品，但成本方案也有望在后续量产中应用。谐波减速器在工业机器人中应用广泛，而仿人机器人对减速器体积、传动比和重量的要求更高。考虑到仿人机器人的集成要求和负载要求， 谐波减速器基本可以满足人形机器人的要求，也是目前特斯拉采用的主要方案。鉴于目前人形机器人成本较高，不排除未来应用其他低成本解决方案的可能性，线齿轮减速器等产品也有一定概率进入人形机器人市场。2.2.2滑动丝杠和行星滚柱丝杠是直线执行机构的核心部件。
丝杠是一种将旋转运动转化为直线运动的机械装置。由于丝杠具有传动、调节、定位和支撑等多种用途，在机械设备和仪器仪表领域有着非常广泛的应用。典型的应用场景包括机床、光学仪器和测量仪器。其中，高端机床设备、航空航天、机器人制造、自动化生产线等领域的不断发展，对高精度丝杠产品有着更加广阔和迫切的需求。
螺杆种类繁多，其中梯形螺杆和滚珠螺杆应用广泛，滚柱螺杆未来前景广阔。根据螺杆的摩擦特性，可分为滑动螺杆、滚动螺杆和静压螺杆。1)滑动螺钉按牙型可分为三角形、梯形、锯齿形和矩形螺钉。市面上最常见的是三角形，主要用于连接。梯形、锯齿形、矩形螺杆与三角形螺杆相比，效率更高，传动性能更好，主要用于传动。2)滚动丝杠主要分为滚珠丝杠和滚柱丝杠两大类。滚动丝杠的制造难度一般高于滑动丝杠。滚珠丝杠具有摩擦小、传动效率高、精度高等优点，因此得到了广泛的应用。与滚珠丝杠相比， 滚柱丝杠具有更高的承载能力、效率、可靠性、更强的刚性和耐用性。同时，滚柱丝杠中的行星滚柱丝杠由于其制造工艺较为复杂，制造成本较高，应用范围有限，近年来受到特别关注。3)静压丝杠摩擦小，使用寿命长，减震性好，常用于精密机床和数控机床的进给。机构中等。滚珠丝杠也称滚珠丝杠副，是工业精密机械中常见的传动元件。其主要结构包括滚珠丝杠、滚珠螺母和滚珠。丝杠轴是螺母运动的导向轴，其表面有螺纹，滚珠在螺纹中运动。螺母由预压片、反向器、防尘装置等组成。，其是具有线性运动的移动体，并驱动球循环机构；其端部密封用于封装润滑部件，防止异物进入。滚珠是利用低摩擦系数来维持整个零件运转的介质。根据滚珠在螺母中的循环方式，滚珠丝杠可分为外循环、内循环和端盖式。a)外循环是指滚珠在循环过程后脱离与丝杠的接触，通过螺母外表面的螺旋槽或套管返回丝杠螺母。这种方法制造工艺简单，应用广泛，但滚道接头难以平整，因此滚道稳定性稍差。b)内循环是指滚珠始终与丝杠保持接触，通过逆变器实现循环。换向器有两种:圆柱凸键换向器和扁圆形插片换向器。后者尺寸较小， 这可以减小螺母的径向尺寸和轴向尺寸，但是它要求反向器的外部轮廓和螺母上的凹槽尺寸具有更高的精度。c)端盖式是早期的结构，缺点很多，目前已经淘汰。滚珠丝杠的主要作用是将旋转运动转化为直线运动，将滑动摩擦转化为滚动摩擦。滚珠丝杠的螺母和丝杠表面被加工成凹弧以形成螺纹滚道，并且滚珠被放置在滚道之间以形成滚珠丝杠组件。当丝杠相对于螺母旋转时，丝杠的旋转面通过滚珠推动螺母轴向移动，丝杠与螺母之间的滑动摩擦由于滚珠的滚动而转化为滚珠与丝杠和螺母之间的滚动摩擦。与此同时， 球通过反向器或螺旋槽循环，形成一个闭环。行星滚柱丝杠是一种机械装置，其中圆柱滚柱围绕丝杠轴做行星运动。主要部件包括螺旋轴、螺纹滚子、内齿轮、行星架、挡圈和防尘圈。标准行星滚柱丝杠的配套电机通过联轴器与丝杠轴连接，带动主轴旋转并与螺纹滚柱啮合。当螺母中的滚子做行星运动时，它做轴向运动，将电机提供的旋转运动转化为螺母的直线往复运动。滚柱丝杠是螺纹丝杠的高精度分支，国内的研究、应用和批量生产还处于初级阶段。然而，在国外，除了在军事领域，滚柱丝杠已经应用于塑性成形的高精度方向，汽车， 机电压力机、铆焊、油气、铁路、钢铁、模拟机等民用领域。为了适应不同的应用环境，滚柱丝杠由标准的行星滚柱丝杠衍生而来:如满足短行程工作场景对紧凑空间需求的反向丝杠、满足医疗器械和精密光学领域对刚性需求的循环丝杠、满足重型机械需求的轴承环丝杠以及用于较大传动场合的差动丝杠。与滚珠丝杠相比，滚柱丝杠具有高负荷、长寿命的性能优势，更加可靠。滚珠丝杠的载荷传递元件是滚珠，通过钢球的点接触受力，而滚柱丝杠用滚柱代替滚珠，通过螺纹间的线接触承受压力。在相同的体积空间内，滚柱丝杠的承载面积约为滚珠丝杠的15倍， 因此承载能力更强，使用寿命更长。在尺寸相同的情况下，滚柱丝杠的额定动载荷可以是滚珠丝杠的3-4倍，使用寿命是滚珠丝杠的15倍左右。滚柱丝杠额定静载荷高，抗冲击能力强，轴向承载能力是滚珠丝杠的3-6倍。滚柱丝杠晃动时，钢球容易受到冲击，形成塑性变形。滚柱丝杠具有导程大、噪音低、维修方便、使用性较强的优点。与受钢球直径限制的滚珠丝杠相比，通过调节螺纹头的数量，滚柱丝杠的导程可以达到更小的微米级和更大的导程范围。大部分滚柱丝杠具有高速、低噪音的优点，无需循环回程装置。拆卸滚珠丝杠时，辅助滚珠容易散落， 而滚柱丝杠更便于维护。只要把螺丝拧回到螺母上。特斯拉人形机器人目前使用了几组反向行星滚柱丝杠和滑动丝杠，其中反向行星滚柱丝杠主要用于下肢等承重能力较大的部位，目前已经实现。机构成本最高的部件之一。
电机是一种常见的动力输出设备，产品类别很多。电机是指根据电磁感应定律实现电能转换或传输的电磁装置，可分为电动机和发电机，电动机可作为动力输出装置。电机种类繁多，按工作电源的分类可分为DC电机和交流电机。DC电机可分为无刷DC电机和有刷DC电机，交流电机可分为同步电机和异步电机。从使用角度来看，电机可分为驱动电机和控制电机。驱动电机将电能转化为机械能，主要用于电钻、汽车车轮、电风扇、 洗衣机和其他设备。典型的汽车包括DC汽车。控制电机是将脉冲信号转换成旋转角度的电机。在无过载的情况下，电机的转速和停止位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数。它们主要用于自动仪器、机器人、自动生产线、空调风扇转动等设备。典型的电机包括伺服电机和步进电机。伺服电机由定子、转子、轴承、编码器等核心部件组成。编码器是一个检测电机速度和位置的传感器。编码器还可以分为绝对式编码器和增量式编码器。绝对编码器可以检测电机在一次旋转中的绝对位置，并输出旋转角度的绝对位置。
无框架力矩电机是力矩电机的一种，力矩电机是伺服电机的一种，所以无框架力矩电机也是一种特殊的伺服电机。力矩电机是一种特殊类型的无刷永磁同步电机，是一种机械特性柔软、调速范围宽的伺服电机。无框架电机是一种新型力矩电机，由独立的转子和定子部分组成，安装在机械设备中，向负载传递力矩。无框架电机简化了设备的结构，减少了整体空间。无框架电机取消了外壳和轴承，通过精心的结构设计，将定子和转子直接固定在机械设备上，与仿人机器人的执行机构结构非常吻合，因此有望在仿人机器人中得到广泛应用。由于无框架力矩电机的负载直接连接在转子上，不需要传动件，所以无框架力矩电机也属于直接驱动。根据预测，2022年无框架无刷DC电机市场规模预计为8.55亿美元，2032年有望达到16.67亿美元，复合增长率为6.9%。从全球市场来看，国外厂商有kollmorgen、Nideco、Moog Inc等。国内无框架电机的厂商主要有布科、绿谐、豪志机电等。特斯拉人形机器人也在手掌中使用了空心杯电机。空心杯电机属于DC永磁的伺服和控制电机，也属于微电机。空心杯电机具有突出的节能特性、灵敏方便的控制特性和稳定的运行特性，其技术先进性非常明显。目前，空心杯电机是仿人机器人手掌的主流方案。作为一种高效的能量转换装置， 代表了电机在很多领域的发展方向。首先，由于其内部结构简单，可以实现更高的速度和功率密度。其次，由于内部中空结构的设计，使得整个电机更加轻巧紧凑，适用于各种特殊场合。此外，它在响应速度、低噪音和精确控制方面也有独特的优势。空心杯电机可分为有刷电机和无刷电机。有刷电机(也称为DC无刷无芯电机)在转子中没有铁芯，无刷电机(也称为无刷无齿电机)在定子中没有铁芯。据QY预测，2022年全球空心杯电机市场规模为7.48亿美元，预计2028年将达到11.86美元。复合增长率为8%。目前， 空心杯市场由德国和瑞士主导。智明电气和支钉科技是国内空心杯电机的主要生产企业，威创电气等企业也在加快相关产品的布局。2.2.4扭矩传感器是运动控制实现闭环的重要部件。
扭矩传感器()是测量或检测物体的扭矩或力矩的装置。力矩是指作用在物体上的力与物体旋转半径的乘积。机器人力矩传感器可以将机器人的动态特性转化为实时的数字信号，使机器人通过控制算法实现各种精确的运动和控制。特斯拉人形机器人还在全身使用多个力矩传感器，保证运动控制的准确性，从而实现特定的运动操作。根据原理不同，扭矩传感器可分为应变式扭矩传感器、磁敏式扭矩传感器、电容式扭矩传感器、振动式扭矩传感器和光学式扭矩传感器。扭矩传感器在测量时不会受到拉力载荷，但会受到杠杆扭矩或力矩的影响，产生扭转。因此， 扭矩传感器需要一个特殊的应变仪来测量这种类型的负载，即扭矩。根据扭矩传感器结构的不同，可分为轴扭矩传感器和法兰扭矩传感器。六维力传感器或六维力矩传感器具有测量多个方向的力和力矩的能力，包括三个线性力(X、Y、Z轴)和三个力矩(绕X、Y、Z轴)。与此相对应的是单轴扭矩传感器，这是一种用于测量沿单轴方向扭矩的传感器，专门设计用于测量沿单个方向的扭矩，不考虑其他方向的扭矩。这些传感器通常用于需要测量特定轴向扭矩的应用场合。六轴技术在轴向扭矩传感器中的应用可以带来更广泛的功能和更高的技术含量。具有以下优点:(1)多维测量:六轴扭矩传感器可以同时测量多个方向的力和扭矩，提供更全面的扭矩信息。
(2)空间扭矩测量:六轴扭矩传感器可以提供绕X、Y、Z轴的扭矩测量，可以用来测量三维空间中物体的扭矩和旋转。
(3)多轴扭矩控制:六维扭矩传感器的输出可用于实时控制和调节多轴的扭矩，广泛应用于机器人技术、装配过程控制等领域。
(4)准确度和灵敏度:六维扭矩传感器通常具有较高的精度和灵敏度，能够提供准确可靠的扭矩测量结果。
到2020年，全球扭矩传感器市场将价值67.3亿美元。根据预测，2026年全球扭矩传感器市场价值将达到116.3亿美元，2021-2026年复合增长率为9.68%。世界上主要的扭矩传感器制造商有ATI等。3关注确定性环节的机会，关注产业链扩散的机会。目前仿人机器人还处于产业初期，核心部件和产品的最终形态还没有完全确定，所以很多环节还存在很大的不确定性。但有些环节确定性很高，在目前的特斯拉方案中已经应用，有相对明确的供应商或测试产品，包括实现。机构总成、谐波减速器、空心杯电机等。，相关行业公司在未来， 预计将直接受益于中国人形机器人的逐步量产。目前螺杆、行星齿轮减速器、无框架力矩电机、扭矩传感器、编码器的产品形态和核心供应商还没有明确形成，所以我们认为可以保持开放的态度观察行业的发展趋势。以旋转执行器为例，按照无框架力矩电机、谐波减速器、驱动器等部件成本分别为1000元、1500元、1000元计算，关节装配成本约为2500元。对于直线执行机构，无框架力矩电机、反向行星滚柱丝杠、驱动器等部件成本分别按1000元、1000元、1000元计算。联合组装的费用约为人民币。考虑到滑动螺杆的使用，28个执行机构的连接成本约为16万元， 也就是马斯克所说的量产后出售。价格2万美元的目标还差得很远。我们认为目前致动器成本较高，致动器仍是未来降低人形机器人成本的关键部分。由于精度差，传统工业机器人领域很少使用行星齿轮减速器，但其成本较低。以仲达利达产品为例，行星齿轮减速器的销售单价只有几百元。在降低成本的压力下，行星齿轮减速器产品也可能应用在行业内的一些产品中。类似的还有螺丝产品。反向行星滚柱丝杠成本较高，其他丝杠产品如滑动丝杠、滚珠丝杠等未来也有一定的增长潜力。目前国内执行器总成制造能力较强的企业有三华智控、托普集团等。
三花智控是全球领先的制冷空调控制零部件制造商，拥有30多年的历史经验。在汽车、电器和空调行业，三花已成为全球领先的OEM供应商，通过与世界知名企业的密切合作，提供高品质和最具竞争力的商品。三花已成为最大的膨胀阀、电磁阀和换向阀制造商之一，年销售额超过1亿件。基于三华智能控制强大的制造能力和集成能力，公司有望在机器人领域的执行器领域占据重要的市场地位。托普集团成立于1983年，总部位于中国。宁波，专注汽车行业40年。集团拥有两大业务集团，即动力底盘系统和配件系统。 以及智能驾驶独立品牌事业部——领域思维智行。集团主要生产NVH减震系统、内外饰系统、轻量化车身、底盘系统、智能座舱部件、热管理系统、空气悬架系统、智能驾驶系统。托普集团与国内外众多汽车制造商建立了良好的合作关系，成为奥迪、宝马、Stratis、通用、吉利、福特、奔驰、大众、高河、理想、蔚来、小鹏等汽车制造商的全球合作伙伴。托普集团还拥有强大的制造能力和集成能力，也将是机器人产业上游的重要供应商。丝杠作为高端传动装置，广泛应用于机床等高端机械设备，但一直没有国产化。南京以科技、秦川机床为代表的企业在行业内已有一定规模，但目前国内还没有人形机器人用行星滚柱丝杠制造能力较好的企业。近年来，恒力液压、贝斯特、昌盛轴承等企业开始布局丝杠导轨业务，未来有望在仿人机器人领域拓展。
2021年9月，恒力液压宣布增产计划，拟在直线驱动项目上投资15.3亿元。项目建成后，将形成年产标准滚珠丝杠电动缸10.4万台、重型滚珠丝杠电动缸4500台、行星滚珠丝杠电动缸750台、标准滚珠丝杠10万米、重型滚珠丝杠10万米的生产能力。项目建成后，恒力液压将具备滚珠丝杠和行星滚柱丝杠的制造能力。
Best成立于1997年5月。公司主要业务是研发、生产和销售各类精密零件和夹具产品。公司主要产品有涡轮增压器精密轴零件、涡轮增压器叶轮和涡轮增压器中间壳(用于无锡世博增压器有限公司公司供应)。公司近几年开始布局丝杠导轨业务，旨在实现机床丝杠导轨的国产化替代。
长生轴承发布2022年向特定对象发行股票预案。公司拟募集资金4.46亿元，投资2.65亿元，扩建年产10000套自润滑轴承、30000套滚珠丝杠项目。
秦川机床公司汉江机床是国家“三五”三线建设重点项目之一，机械行业大型骨干企业，国内螺纹磨床龙头企业。经过50多年的发展，形成了以自动化、数字化、智能化为主要产品的精密数控螺纹加工机床产业，以滚珠丝杠副、滚动直线导轨副、滚动导向块、滚动花键副、丝杠转子副、齿轮齿条副、精密工作台、精密零件为主要产品的滚动功能部件产业。陕西省级高新技术企业。
国内谐波减速器的核心厂商有绿谐、弗莱、大足、双环传动、国茂，行星齿轮减速器的厂商有仲达利达。同时，国茂等企业有望实现在行星齿轮箱领域的布局。
绿色谐波始于2003年，公司核心团队从事机器人用精密谐波减速器的理论基础研究。公司业务专注于谐波减速器、机电一体化产品、旋转执行器、数控分度转台、无框架电机、电液伺服控制器、工业自动化服务等产品，是中国谐波减速器的龙头企业。
2023年4月，公司我们计划与三花智控在三花墨西哥工业园(“三花墨西哥工业园”)成立一家合资公司，我们希望这将有所帮助公司在人形机器人领域的布局。
双环传动成立40+年来，一直专注于机械传动的核心部件——齿轮及其零部件的研发、制造和销售，成为中国专业的齿轮产品制造商和服务商之一。公司我们的产品涵盖传统汽车、新能源汽车、轨道交通、越野机械、工业机器人等多个领域。，我们的业务覆盖全球。我们已经成为国内外知名企业的供应商，包括ZF、康明斯、卡特彼勒、SAIC、一汽等。，全球500强客户销售额占比超过60%。
30年来，国茂一直专注于减速器行业。公司主要产品为齿轮减速器和摆线针轮减速器，年产量超过70万台。产品广泛应用于工程机械、智能物流仓储、工业自动化、冶金、环保、新能源、食品轻工、港口机械、资源开采等通用机械行业的各个领域。公司是国内通用减速器的龙头企业，拥有谐波减速器的产品布局，未来有望在行星齿轮减速器等领域继续拓展。
中大立德创建于1998年，是一家集电机驱动、微电机、精密减速机研发、制造、销售、服务于一体的机电自动化企业。公司一直从事减速机、变速机等核心零部件的生产和销售，主要产品有减速机和行星减速机，同时还推出微型无刷DC减速机、精密行星减速机、滚筒电机、RV减速机、谐波减速机、伺服驱动、永磁DC减速机等产品。
布克股份一直专注于工业自动化设备控制核心部件和工业物联网/互联网软硬件的研发、生产、销售及相关技术服务。公司核心产品包括工业人机界面、伺服系统、步进系统、可编程逻辑控制器、变频器等。，广泛应用于物流设备、机器人、包装设备、食品设备、服装设备、医疗设备、环保设备等行业。公司第三代无框架力矩电机产品可以对标国际领先产品，部分机型具有一定优势。
昊志机电有限公司成立于2006年。是一家专业从事R&D、高端数控机床、机器人和新能源汽车核心功能部件的设计、制造、销售和维修服务的国家高新技术企业。公司稳步拓展到数控机床、工业机器人等高端装备的核心功能部件。目前，我们的产品涵盖了PCB钻孔机/成型机/切片机的电动主轴、CNC金属/玻璃雕铣机、CNC车床/电动主轴、抽芯车床、直结和带式机械主轴、加工中心、钻孔和攻丝中心、高速内/外磨床主轴、木工雕铣机以及高光和超精密加工主轴。机构、刀架卡盘、数控转台、直线电机、谐波减速器、数控系统、伺服电机、驱动器、传感器、 燃料电池压缩机、曝气鼓风机、直驱高速鼓风机等。
智明电器事业部专注于运动控制和智能电源领域核心技术和系统级解决方案的研发和运营。公司目前业务主要包括运动控制业务、智能电源业务、工业互联网业务、贸易代理业务和其他业务五大板块。公司运动控制领域包括控制电机产品、启动控制产品和传感器产品。公司我们的空心杯电机产品在中国有很好的竞争力。
支钉科技成立于2008年。公司主要产品为直线驱动器、各种微电机及其组件，下游客户主要为医疗器械、工业自动化控制设备等制造企业。公司在丝杠和空心杯电机市场，在国内有一定的领先。
威创电气是一家专业从事工业自动化控制产品研发、生产和销售的国家级高新技术企业。公司产品涵盖变频调速器、伺服驱动系统、光伏逆变器、PLC、HMI、自动化设备等。广泛应用于石油、化工、陶瓷、起重、机床、金属制品、电线电缆、塑料、印刷包装、纺织化纤、冶金、煤矿、市政等行业。
公司2022年，机器人产业部成立。目前以机器人成套为主，执行端以低压伺服、空心杯电机、特种无框架力矩电机、谐波减速器等产品为主。公司研制的空心杯电机具有高速、高转矩、低噪声、低振动的优点，电机运行平稳，控制更加精确。电机的紧凑结构为电机提供了更高的效率和功率密度。可广泛应用于人形机器人、巡检机器人、工业自动化机器人、航空、医疗器械、工业工具、仪器仪表、电子设备等领域。
科力传感器成立于1995年，是全球称重领域物联网研发、推广和应用的主要领导者之一，也是中国重要的称重元件制造和销售企业之一，是工业物联网行业的开创者之一。公司主要研发生产各种物理量传感器、称重仪器、电子称重系统、工业物联网系统的成套设备。依靠公司称重领域的制造经验和优势，公司有望在扭矩传感器领域取得突破。
苏州固锝成立于1990年，是中国电子行业十大知名半导体企业之一。江苏省级高新技术企业，中国半导体分立器件协会副理事长企业。公司产品包括采用最新封装技术的无铅集成电路产品和分立器件产品、汽车整流二极管、功率模块、整流二极管芯片、硅整流二极管、开关二极管、齐纳二极管、微型桥式电抗器、军用熔断器、光伏旁路模块、太阳能电池用银浆和各种电子浆料，有50多个系列，1500多个品种。
报告最后指出，人形机器人经过50多年的发展，有望进入量产时代。我们认为这是一个充满想象力的、未来不断增长的行业。关注确定性强、行业壁垒高或价值大的环节，包括关节装配、丝杠、传感器、灵巧手等。，关注于公司包括三花智控、托普集团、恒力液压、贝斯特、智明电气等同时也建议关注硬件通用化环境的机会和重点公司包括双环传输，苏州固体锝、布克股份、五洲新春、威创电气、恒尔达、李星股份、杭齿前进等。5风险提示下一篇：“洋机器人”一统江湖尴尬了谁？