人形『机器人』️行业专题4:变革前夜,旋转vs直线,关节模组还有哪些机会?——硬件、工艺及设备-国海证券(人形『机器人』️行业合作持续加码)

2025年9月6日,国海证券发布人形『机器人』️行业专题报告,维持行业“推荐”评级,聚焦关节模组核心技术,剖析旋转与直线执行器方案、工艺及设备,梳理竞争格局并给出投资建议。

关节模组分旋转与直线两类,适配不同功能需求。旋转执行器用于肩关节、腰部等需大角度旋转、高扭矩部位,成本效益高且成熟度达工业级可靠性(效率超90%),但受空间限制;直线执行器适用于膝部、肘部等高负载、小旋转角度场景,精度与刚度好、耐冲击,却动态特性弱、成本高。成本构成上,旋转执行器中谐波减速器、扭矩传感器、无框力矩电机占比79.5%;直线执行器中行星滚柱丝杠、力传感器、无框力矩电机占比87.5%。头部本体厂商方案各异,国内以旋转为主,特斯拉等采用“旋转+直线”组合。

旋转执行器依赖多种减速器。精密行星减速器工艺成熟,适配大负载,可升级高精度数控机床,内齿加工有插齿、拉削及滚插、车齿等创新工艺,国产化率不足40%,中大力德、国茂股份等为主要厂商。摆线针轮减速器通过两级减速实现高减速比,具高刚性、耐超载等优势,正朝小型化、轻量化发展,科盟创新用PEEK材料减重73%,中大力德、禾川科技等积极布局。谐波减速器高精度轻便,柔轮加工复杂,绿的谐波、丰立智能等在技术与产能上有突破,精冲工艺可提升其生产效率。小微减速器适配灵巧手,兆威机电、丰立智能采用不同工艺生产。

直线执行器核心是丝杠。滚珠丝杠工艺成熟,螺母内滚道加工难,有磨削、车削等工艺;行星滚柱丝杠承载更强,分多类型,加工涉及内外螺纹,磨削需多阶段实现精度,车削效率高。精密机床方面,高端依赖进口,国内浙海德曼、华辰装备等厂商加速突破,在精度与应用上逐步实现进口替代。

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