招商证券-机器人行业系列研究报告（七）-人形机器人旋转执行器技术全梳理-231123

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证券研究报告 | 行业深度报告

2023 年11 月23 日

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2022-07-13

胡小禹

S1090522050002

huxiaoyu1@cmschina.com.cn

吴洋

S1090523080001

wuyang2@cmschina.com.cn

刘巍

S1090522070003

liuwei24@cmschina.com.cn

杨献宇

S1090519030001

yangxianyu@cmschina.com.cn

葛小川

研究助理

gexiaochuan@cmschina.com.cn

朱艺晴

研究助理

zhuyiqing@cmschina.com.cn

方嘉敏

研究助理

fangjiamin@cmschina.com.cn

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(%)

机械

沪深300

人形机器人旋转执行器技术全梳理

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行业深度报告

❑ 轴承在机器人的关节连接处、减速器和电机中均有分布。在直线关节处通常

使用深沟球轴承和四点接触轴承。在谐波减速器中，同时需要刚性轴承和柔

性轴承各一个，其中刚性轴承一般为交叉圆柱滚子轴承，滚动体为圆柱滚子，

分布于互成垂直排列的滚道中。行星减速机结构紧凑，形状多样，因而轴承

应用繁多，涉及深沟球轴承，角接触球轴承，圆锥滚子轴承，冲压滚针轴承

及双列角接触球轴承等。

❑ 主要上市公司：①三花智控（家电覆盖）：公司正推动 GDR 项目并拟在瑞士

交易所上市，拟募资 2亿元金用于建设机器人机电执行器研发项目。②绿的

谐波：国产谐波减速器龙头，同时公司面向移动机器人一体化关节领域所需

的旋转关节、电液驱动关节两大主流技术路径进行了相应布局，具备

KAH/KAT 等型号的旋转执行器、KMF 无框力矩电机、机器人用电液伺服驱动

关节等产品线。③双环传动/环动科技（汽车覆盖）：双环传动控股子公司环

动科技从事机器人关节高精密减速机的研制及产业化，产品主要分为摆线行

星减速机和谐波减速机两大类。④步科股份（电新覆盖）：公司自主研发伺

服系统、无框力矩电机、驱动器等产品在机器人旋转执行器领域应用前景广

阔。⑤五洲新春：公司重视机器人业务，销售谐波减速器轴承，积极研发 RV

减速器圆锥滚子轴承、定制化球轴承、交叉滚子轴承等新产品。⑥奥普光电

（军工覆盖）：奥普光电子公司禹衡光学具备适用于机器人的编码器产品，

现已应用于工业机器人。⑦昊志机电：公司机器人旋转关节相关产品包含谐

波减速器、RV 减速器、编码器、控制器、无框力矩电机等。⑧汇川技术（电

新覆盖）：国内工控行业龙头，工业机器人业务处于国产品牌头部，具备自

制电机、伺服系统、编码器等核心部件能力。⑨伟创电气（电新覆盖）：2022

年公司切入机器人产业链，目前主要面向移动类、协作类、服务类的机器人

领域，提供低压伺服、低压伺服一体轮，机器人关节模组、空心杯电机、特

种无框力矩电机等核心部件。

❑ 风险提示：人形机器人产业化不及预期，技术路线与技术迭代风险，行业竞

争加剧风险

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行业深度报告

正文目录

一、旋转执行器：人形机器人传动核心部件 ..................................................... 8

1、什么是机器人执行器？ ................................................................................ 8

2、目前人形机器人旋转执行器设计方案都有哪些？ ...................................... 10

二、旋转执行器核心部件 ................................................................................ 15

1、减速器 ....................................................................................................... 15

（1）旋转执行器减速器种类 ............................................................................ 15

（2）人形机器人需要什么样的减速器？ .......................................................... 17

2、电机系统 .................................................................................................... 18

（1）机器人常用电机为伺服电机 ..................................................................... 18

（2）Optimus 旋转执行器采用力矩电机 .......................................................... 20

3、编码器 ....................................................................................................... 22

（1）编码器的概念和分类 ................................................................................ 22

（2）编码器的应用 .......................................................................................... 24

（3）编码器性能会影响电机运动控制效果 ...................................................... 26

（4）国内主要编码器企业产品 ........................................................................ 27

4、轴承 ........................................................................................................... 27

（1）轴承种类繁多，以滚动轴承为主.............................................................. 27

（2）人形机器人的关节连接处、减速器和电机中均需使用轴承 ..................... 28

（3）轴承市场由国外企业主导，国内竞争格局较分散 .................................... 31

三、相关上市公司 ........................................................................................... 32

1、三花智控（家电覆盖） ................................................................................ 32

2、绿的谐波 ..................................................................................................... 33

3、双环传动/环动科技（汽车覆盖） ............................................................. 35

4、步科股份（电新覆盖） .............................................................................. 36

5、五洲新春 ..................................................................................................... 38

6、奥普光电（军工覆盖） ................................................................................ 39

7、昊志机电 ..................................................................................................... 41

8、汇川技术（电新覆盖） ................................................................................ 43

9、伟创电气（电新覆盖） ................................................................................ 44

四、风险提示 .................................................................................................... 46

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标签： #机器人

摘要：

敬请阅读末页的重要说明证券研究报告|行业深度报告2023年11月23日推荐（维持）机器人系列报告（七）中游制造/机械本篇报告系统性地梳理了人形机器人旋转执行器及其核心零部件，我们认为机器人旋转执行器及零部件在即将到来的人形机器人产业爆发中将充分受益，行业规模大幅扩增，国内厂商具备较强的成本优势与技术能力，给予行业“推荐”评级。❑旋转执行器是人形机器人传动的核心部件。机器人执行器将能量转化为机器人的机械运动，是机器人核心的传动部件，按照运动类型分为旋转执行器和直线执行器。按照能量来源分为液压、气动和电机执行器。按照驱动方式还可分为刚性执行器、弹性执行器和准直驱执行器。目前机器人中常用的旋转执行器...

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