摘要:特斯拉明确设定了本年度生产5000台Optimus机器人的目标。特斯拉目前已采购的零部件数量,足以支撑其在本年度完成1万至1.2万台Optimus机器人的生产。此外,特斯拉还规划了更为长远的目标,预计在2026年将Optimus机器人的产量提升至5万台。
全球多家机器人行业头部企业已对外公布计划,将在2025年正式开启规模化量产与交付工作。
特斯拉明确设定了本年度生产5000台Optimus机器人的目标。特斯拉目前已采购的零部件数量,足以支撑其在本年度完成1万至1.2万台Optimus机器人的生产。此外,特斯拉还规划了更为长远的目标,预计在2026年将Optimus机器人的产量提升至5万台。
国内人形机器人产业进程也全面提速。3月31日晚,宇树机器人售卖宇树机器狗,宇树科技在淘宝交个朋友直播间直播带货。擎朗智能正式发布首款人形具身服务机器人“XMAN-R1”。
人形机器人的规模化量产将全面拉动核心零部件需求。
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电机是人形机器人的核心部件之一,其性能直接影响到机器人的灵活性、精确度和工作效率。作为“执行机构”,主要是应用在精确的转速、位置控制上。
人形机器人相比传统工业机器人灵活度要求更高,具有更多的自由度,从而增加了对电机的需求。
人形机器人的关节越多,其柔性和精度就越高,所要求使用的控制电机数量就越多。
波士顿动力Atlas采用液压驱动,液压驱动虽然输出力大,但成本高、维护性差,商业化较难,因此目前人形机器人方案多数为电机驱动。
根据特斯拉AIDay发布的Optimus人形机器人数据,其躯干部分装有28个执行器,灵巧手单手装配6个执行器,合计自由度高达50个,这些执行器主要由无框力矩电机和空心杯电机等控制电机以及其他零件组成。
无框力矩电机是一种以输出扭矩为衡量指标的无框架式永磁同步电机,属于伺服电机的一种。
相较于传统伺服电机和有框力矩电机,无框力矩电机没有轴、轴承、外壳或端盖,仅由转子和定子两个部件组成。这种设计使其具备高扭矩密度、结构紧凑、质量轻、集成度高等特点。
无框力矩电机适用于人形机器人的关节驱动,特别是躯干部分的旋转执行器和直线执行器中,具有高扭矩、无外壳、体积小等特性。
整个产业链呈现出高度定制化的特点,尤其是在人形机器人领域,客户对电机的轻量化和集成化提出了更高要求。
中国无框力矩电机市场竞争格局较为分散,合泰科技、大族电机和步科股份、雷赛智能、昊志机电等进度较快。例如,步科股份第三代无框力矩电机采用无框中空设计;雷赛智能推出FM2超高密度系列无框力矩电机(第二代)。卧龙电驱、伟创电气、汇川技术、拓斯达、绿的谐波、莱克电气、禾川科技、震裕科技、德昌股份、科力尔等厂商均提供系列无框力矩电机。
根据科尔摩根产品说明书,其无框电机关键原材料包括钕铁硼磁材、SS400系列钢材、电工钢、铜材、树脂、集成电路板等。
外资品牌如科尔摩根、派克汉尼汾等在高端市场仍有较强竞争力,但国内厂商凭借价格优势和技术进步正在逐步缩小差距。
空心杯电机则因其体积小、功率大、响应速度快等特点,成为人形机器人灵巧手末端执行器的核心零部件。
空心杯电机是一种特殊的直流电机,突破了传统电机的结构形式,采用无铁芯转子和空心杯线圈电枢绕组,属于直流、永磁、伺服微特电机。
上游主要包括永磁材料(如钕铁硼)、铜线、轴承等关键原材料供应商;中游则是电机零部件制造商,负责生产定子、转子、换向器等核心组件;下游企业则将这些零部件组装成完整的空心杯电机,并应用于各类终端产品中。
当前空心杯电机市场竞争激烈,海外品牌Maxon、Faulhaber、Portescap等处于行业第一梯队。国内企业如鸣志电器、鼎智科技(江苏雷利子公司)以及伟创电气等也在加速追赶,性能已逐步接近海外同类型产品。
工控领域头部厂商伟创电气也切入机器人领域,布局空心杯电机、无框电机等产品;拓邦股份已构建的伺服驱动+电机+运动控制产品平台;兆威机电已形成了4个系列的无刷空心杯电机,直径范围6-12mm。捷昌驱动、方正电机、神驰机电、江南奕帆、祥明智能、华阳智能、大洋电机、迪贝电气等厂商也加速布局。#人形机器人#
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来源:乐晴智库