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2025-07-14 10:24
(轉自:新能源前沿戰隊)
擺線減速器是RV減速器的一種,應用行星式傳動原理,採用擺線針齒齧合的新穎傳動裝置。當前時間點,我們看好擺線減速器在人形機器人的應用,原因如下:
1)論文加持+環動配套T研發新型減速器表明人形機器人適用減速器不僅限於諧波、行星。諧波傳動+ 扭矩傳感器非常脆弱並且極易受到衝擊;齒輪的高反射慣性和低效率使其無法吸收腳接觸地面時發生的衝擊載荷。雙環子公司環動科技配套特斯拉研發新型減速器(類RV),主要用於髖關節(用量4個),已對接2年半,早期減重為重點,目前更多在細節性能的打磨(耐久度、精度測試,零部件優化、降本),目前看配套個數可能不止4個。
2)擺線減速器的技術特性恰好填補了行星與諧波方案之間的空白地帶。諧波精度高但抗衝擊和承載力不足,行星抗衝擊力強勁但精度不足,擺線減速器的擺線輪與針齒齧合的原理,天生具備大扭矩和抗衝擊性,同時兼顧了精度
近期產業鏈多家公司推出擺線產品用於人形機器人,並有望解決重量問題,故我們認為擺線在人形機器人應用比例和用量個數有望提升。如:
1)科達利-科盟:採用peek材料做擺線,可實現較鋼材減重73%。
2)豪能股份(維權):採用獨特結構設計+特殊化材料配方,目前產品包括T60(340g ,可用於肩),T80 (660g),T90(800g)。
3)福達-長阪:公眾號推出擺線減速器,可用於仿生機器人、高端數控機牀、工業自動化等。
4)精鍛科技:近期拿到北美大客户擺線參數。
投資建議:
當前時間點,站在產品維度我們看好擺線減速器核心在於:1)擺線一直是特斯拉的減速器方案之一;2)隨着產業的發展,不少擺線減速器廠商表示可解決一直以來制約擺線在人形機器人應用的重量問題。
風險提示:人形機器人發展不及預期、股價波動較大風險、產品技術發展不如預期
1.
什麼是擺線減速器?
擺線減速器是RV減速器的一種應用行星式傳動原理,採用擺線針齒齧合的新穎傳動裝置。原理為當輸入軸帶着偏心套轉動一周時,由於擺線輪上齒廓曲線的特點及其受針齒輪上針齒限制之故,擺線輪的運動成為既有公轉又有自轉的平面運動,在輸入軸正轉周時,偏心套亦轉動一周,擺線輪於相反方向轉過一個齒從而得到減速,再借助W輸出機構,將擺線輪的低速自轉運動通過銷軸,傳遞給輸出軸,從而獲得較低的輸出轉速。
2.
為什麼關注擺線減速器?
論文加持+環動配套T研發新型減速器表明人形機器人適用減速器不僅限於諧波、行星。
1)論文基礎:本輪人形機器人發動初始(23年中)美國UCLA機器人實驗室創辦者Dennis Hong的學生論文中表示【具有高減速比的機器人(採用諧波減速器+力矩傳感器的模式)只能實現非常緩慢且相對靜止的運動】,這是因為1)諧波傳動+ 扭矩傳感器非常脆弱並且極易受到衝擊;2)齒輪的高反射慣性和低效率使其無法吸收腳接觸地面時發生的衝擊載荷。
2)產業相關:雙環子公司環動科技配套特斯拉研發新型減速器(類RV),主要用於髖關節(用量4個),已對接2年半,早期減重為重點,目前更多在細節性能的打磨(耐久度、精度測試,零部件優化、降本),目前看配套個數可能不止4個。
擺線減速器的技術特性恰好填補了行星與諧波方案之間的空白地帶。諧波精度高但抗衝擊和承載力不足,行星抗衝擊力強勁但精度不足,擺線減速器的擺線輪與針齒齧合的原理,天生具備大扭矩和抗衝擊性,同時兼顧了精度,這些特性使其最早在工業機器人關節、機牀轉檯等需要高精度、高可靠性、重載荷的場景佔據主導地位。但擺線劣勢在於重量(一般比同規格重30%),這一劣勢限制了其直接應用到人形機器人上(人形同時要求輕量化),故早期多設計用在最強調高承載和抗衝擊的髖關節(特斯拉、Agility有采用)。
近期產業鏈多家公司反饋可解決擺線重量問題,我們認為擺線在人形應用比例和用量個數有望提升。
-科達利-科盟:採用peek材料做擺線,可實現較鋼材減重73%。
-豪能股份:較日本帝人減重30%,傳遞效率提升10-20%,採用獨特結構設計+特殊化材料配方(做飛機業務經驗複用),目前產品包括T60(340g ,可用於肩),T80 (660g),T90(800g)。目前總規劃產能10萬套,Q3有望投產3-5萬套,下游客户人形本體、協作、特種機器人等。10萬套量產規模下價格有望和國產中高端諧波打平。
-福達-長阪:有多項擺線減速器專利,近期新增本體客户訂單以及Tier 1客户打樣需求,認為通過結構設計和工藝優化,同扭矩下,擺線減速器和諧波重量有望打平。
-精鍛科技:近期拿到北美大客户擺線參數。
3.
擺線減速器的格局和發展趨勢
擺線減速器是RV減速器的一種,暫無細分的擺線減速器格局數據,但大致看擺線格局和RV減速器格局類似,全球龍頭為納博特斯克(佔比6成)、住友重工、SPINEA,國內龍頭為雙環傳動(子公司環動科技)、飛馬等。
RV減速器本身發展趨勢即是輕量化,正好契合人形需求。RV減速器不僅可以用在工業機器人上,亦可用在航空航天、精密製造等領域。但傳統的RV減速器往往重量較大,這在一定程度上限制了其在某些領域的應用。隨着工業自動化和智能製造的發展,輕量化設計已成為RV減速器發展的重要方向。
-海外:日本納博特斯克已在RV結構的基礎上逐步推出封閉式結構RD系列減速器產品和質量輕量化的N系列減速器產品。
-國內:面向人形機器人領域,智同科技推出了具有高精度、長壽命、高集成度和輕量化的傳動模塊產品。智同科技作為北京國家地方共建具身智能機器人創新中心股東之一,定製化推出擺線減速機模組CT-CHR-6E。擺線模組具有精度高、承載能力大等特點,適合於大扭矩、長壽命的場景,可應用於仿生或仿真擬人機器人、行走機器人、外骨骼機器人等領域。
4.
投資建議
當前時間點,站在產品維度我們看好擺線減速器核心在於:1)擺線一直是特斯拉的減速器方案之一,只是因配套公司雙環相對低調故市場關注度不多;2)隨着產業的發展,不少擺線減速器廠商表示可解決一直以來制約擺線在人形應用的重量問題,我們認為若重量問題優化,擺線在人形應用或不止4個。
標的上,重點推薦密切對接Tier 1的擺線減速器領先玩家【豪能股份】、【福達股份】;主打peek輕量化的【科達利】;【精鍛科技】(已拿T擺線參數要求)、【雙環傳動】(子公司環動持續配套T)。
人形機器人發展不及預期:本文看好擺線減速器的下游是人形機器人的發展和放量,若行業進展不及預期,將影響全文的邏輯推演。
股價波動較大風險:人形機器人行業屬於0-1階段,板塊股價波動較大。
產品技術發展不如預期:本文看好的擺線減速器在人形機器人應用拓展的邏輯依賴擺線產品本身的進步,若擺線減速器產品進展不及預期,將影響全文的邏輯推演。
證券研究報告《機器人產業趨勢研判:重視價值量有望提升的擺線減速器》
對外發布時間:2025年7月12日
報告發布機構:天風證券股份有限公司(已獲中國證監會許可的證券投資諮詢業務資格)
本報告分析師
張童童 SAC執業證書編號:S1110524060005