剛剛過去的8月,對于人形機器人賽道而言,相當熱鬧。
年初,人形機器人賽道還是風平浪靜,入局玩家屈指可數。而8月份,人形機器人已經成為業界關注的焦點賽道,比亞迪、OpenAI等眾多大廠爭相入局,多家企業也在北京2023世界機器人大會上展出成品,應用場景涵蓋教育、康養與工業賽道。
高工機器人產業研究所(GGII)認為,到2030年,全球人形機器人市場規模有望達到200億美元。
這意味著,人形機器人賽道遠期成長空間廣闊,其正在成為資本最重視的新興市場之一,對于機器人零部件企業來說,人形機器人正在成為各方競相角逐的新賽道。
未用先造
盡管人形機器人還沒有找到合適的落地場景,但相關產品已在發售。
2020年,Agility Robotics推出的人形機器人Digit,標價25萬美元;而2023年,宇樹科技發售的首款通用人形機器人H1標價9萬美元,智元機器人更是稱要把“遠征A1"的成本做到20萬人民幣以內。
而據業內人士介紹,無框力矩電機/空心杯電機、減速機、控制系統、驅動器與機器視覺等重要零部件占據人形機器人成本超70%。
因此,當人形機器人開始爆發,勢必利好上游零部件廠商。
國產零部件廠商們已經躍躍欲試,其中,廣州市昊志機電股份有限公司(以下簡稱“昊志機電”)作為從事中高端數控機床、機器人、新能源汽車核心功能部件的研發設計、生產制造、銷售與維修服務的技術企業,其機器人零部件產品齊全且品質卓越,在人形機器人賽道角逐中優勢顯著。
從產品矩陣來看,昊志機電擁有電機系列產品、伺服系統、減速器系列產品、控制器、六維力傳感器、高精度編碼器、剎車機構等產品。
其中,伺服系統、減速器、控制器是人形機器人所需的三大核心零部件。
一盤大棋
實際上,早在2020年,昊志機電就宣布完成收購Infranor集團,至此,昊志機電在機器人核心部件的棋局逐漸鋪開。
昊志機電《2023年半年度報告》顯示,昊志機電先后攻克了智能機器人中“高性能諧波減速器”、“高精度編碼器”、“一體化關節模組”、“六維力傳感器”、“控制系統”等一系列核心功能部件技術,打破了智能機器人核心功能部件依賴進口的局面,實現了核心功能部件全部國產化。
目前,昊志機電主要產品的綜合性能已達到國內領先水平,提供的保固壽命更長、售后服務更優、后續維護成本更低。
▌減速器
昊志機電擁有RV減速器和諧波減速器兩類產品,RV減速器一般用于負載量較大的關節,而諧波減速器用于負載量較小的關節,一般應用在人形機器人上,一臺特斯拉人形機器人就有多達14臺減速器。
昊志機電自研的諧波減速器采用公司自主研發的獨特ES齒形,齒輪接觸和嚙合的范圍較廣,負載時嚙合的齒數達到總齒數的30%左右,較之傳統的漸開線齒形,在精度、強度、剛性、使用壽命等各方面實現大幅提升;傳動比大且傳動范圍寬,傳動精度高,實現零齒隙傳動,傳動平穩、無沖擊、工作可靠;結構簡單、體積小、重量輕,較之一般齒輪減速器,在傳動比和承載條件相當的情況下,體積和重量可減小1/3-1/2。
另外,據昊志機電介紹,其諧波減速器的傳動精度小于1arcmin;在四倍額定沖擊扭矩下,其諧波減速器沖擊壽命高達75000次。
▌六維力傳感器
力矩傳感器相當于人體的感知器官,而力矩傳感器中六維力傳感器的精度比普通力矩傳感器精度更高,可提供六個維度的力/力矩值測量。
六維力傳感器主要用于人形機器人的指尖部位及機械臂的末端,目前,昊志機電的六維力傳感器已應用于與客戶共同開發的按摩機器人上。
該產品具有剛性高、采樣頻率高、通訊模式多的優勢。具體來看,昊志機電六維力傳感器采用結構解耦的技術,力控精度≤0.1Nm、非線性度小于0.5%FS、遲滯誤差小于0.5%FS、過載能力高于300%;同時搭載2.24位ADC數模轉換芯片,采樣率高達1KHz;另外,該產品有EtherCAT、以太網、CAN、RS485等多種通信協議可供選擇。
▌控制器
為保持各部位同步性,人形機器人對控制器要求較高,目前,市面上暫時沒有通用的人形機器人控制器方案出現。
但昊志機電的運動控制器,或將為人形機器人控制器領域新增一個選項。
據《2023年半年度報告》,Cybelec瑞士和Cybelec中國是運動控制器產品的研發和生產主體,昊志機電已成功開發了應用于工業機器人、加工中心、數控銑床、多軸聯動數控機床等領域的運動控制器(數控系統)產品,包括CybTouch 6W CybTouch 6G CybTouch 8PS CybTouch 12PS、ModEva Pac ModEva 19T ModEva 19RA和VisiTouch 系列。
但該類產品目前暫無應用在人形機器人的案例。
▌關節模組
關節模組負責連接機器人各部分,集成高性能力矩電機、高精度傳感器、高精度諧波減速機、高安全性伺服驅動器和制動器于一體,類似于人體的關節。
據介紹,昊志機電開發的關節模組具有定位精度和重復定位精度高、重量輕、結構緊湊、內置溫度傳感器保護、傳動平穩、負載力大、壽命長等優勢。
具體來看,其定位精度高達0.02°,重復定位精度高達0.001°,負載剛性高于市場10%,額定壽命可達10000H。
該關節模組有多種規格,可應用于機器人、醫療器械、航天航空等場景,滿足不同負載要求,輕松選型,易于安裝,也可兼容眾多機器人控制器,滿足協作機器人和輕型機器人小型化、輕量化、模塊化的安裝需求。
人形機器人零部件量產爬坡
高工機器人調研發現,隨著各品牌人形機器人產品發售,已經進入人形機器人工業鏈的零部件企業量產開始爬坡。
當前,人形機器人供應鏈還處于起步階段,國產零部件企業有望長期受益。
2023中國工業博覽會開展在即,昊志機電將攜減速器、機器人關節模組、六維力傳感器、機器人末端執行結構、伺服系統及折彎機器人數控系統等機器人核心功能部件重磅亮相,歡迎廣大業外內人士蒞臨昊志機電展位8.1H-B020參觀。
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原文標題:核心功能部件企業,在人形機器人賽道下了盤大棋
文章出處:【微信號:gaogongrobot,微信公眾號:高工機器人】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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