时间: 2023-09-18 04:03:54 | 作者: IM体育电竞平台
原标题:2023年中国人形机器人行业市场现状及发展趋势变化分析 应用市场将由细致划分领域突破到通用型
本文核心数据:中国人形行业产业链、中国人形核心零部件价值量分布、中国人形机器人核心零部件国产化空间
当前的方案采用的是传统的刚性驱动器的结构,特点是精度高,但功率密度达不到生物肌肉的水平、抗冲击能力也一般,不太能适应复杂的地理环境。除了刚性驱动器外,还有弹性驱动器、准直驱等方案,控制算法会复杂、精度一般,但安全性和效率明显提升,其中准直驱方案在一些四足狗、人形机器人方案中使用较多。
相较于刚性驱动器方案(无框力矩电机+减速器+力传感器+编码器),准直驱方案多采用直驱电机低减速比的行星减速器磁编码器,无须昂贵的力传感器,通过电流环直接实现力控,故适合力控精度要求高、响应快、抗冲击的场合。目前国外UCLA的机器人Artemis自研四个准直驱模组用于髋关节。
当前特斯拉的灵巧手采用蜗轮蜗杆欠驱动方案,但灵巧手有更丰富的配置方案。按驱动方式分,涵盖全驱动欠驱动方案,欠驱动方案使用较多,其电机数量小于关节自由度,系统体积小、质量轻,成本低廉,且具备抗外界冲击的柔性等优势;按物理运动方式分,也可分为连杆、蜗轮蜗杆、滚珠丝杆、带传动。
人形机器人需要集成多种传感器、执行器、计算机视觉、语音识别和控制管理系统等设备,并且有必要进行复杂的运动规划和控制算法的设计。这些设备和算法都需要计算能力强、功耗低、体积小、集成度高的芯片来实现。因此,芯片作为人形机器人的核心组件,直接决定了机器人的性能和功能。除此之外,芯片还可以通过硬件加速、神经网络运算等方式来提高机器人的性能和效率,实现更高级别的功能,如人脸识别、语音翻译、情感分析等。因此,芯片技术的创新和进步,将推动人形机器人行业的发展。
根据Tesla AI Day的数据,以特斯拉Optimus为例,2023年人形机器人核心零部件价值量排名前三的是无框力矩电机、减速器和力传感器;而2030年,无框力矩电机价值量占比下降,力传感器、减速器价值量占比上升,且力传感器将超过减速器,排名第二,三者合计占比仍超过50%。
参照无人驾驶,从L1到L3是经历5年以上迭代的,并且完全无人驾驶L5也仍需时间。人形机器人的成熟也是渐进式,可在细分市场的率先商业化,如工厂生产、安防巡检、物流配送、服务业引导、救援、军事等,初期功能单一,后逐步成熟转为通用型机器人,由Tob转为Toc,进入家政等市场;更远的未来,人形机器人有望应用于航天航空领域。
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