人形机器人产业链报告：力矩传感器、编码器、滚柱丝杠、无框电机、谐波减速器、空心杯电机（20页）

行业报告下载 2023年07月19日 06:34 管理员

编码器为运动参数反馈核心部件。伺服系统由伺服驱动器发出信号给伺服电机驱动其转动，同时编码器将伺服电机的运动参数反馈给伺服驱动器，伺服驱动器再对信号进行汇总、分析、修正。编码器按照其原理可分为光电编码器与磁电编码器，其中光电编码器使用较多。根据我们前期发布的报告《运动控制，机器人供应链关键环节》（2022 年 8 月 15 日），编码器占电机成本的 30%左右，结合伺服电机的市场规模，我们预计 2022 年全球编码器市场空间为 115 亿元，中国市场空间为 54 亿元。高端编码器以欧美日企业为主，国内头部企业部分核心指标已达到国际水平。编码器分辨率决定了伺服电机旋转的角位移分辨率，技术难点就在于码盘的加工生产。码盘的刻度线越多，控制精度就越高，码盘体积越大。高端的编码器以海德汉、西克、欧姆龙等欧美日企业为主，根据我们前期发布的《运动控制，机器人供应链关键环节》（2022 年 8 月 15 日），目前国内头部企业如汇川技术、禹衡光学分辨率等核心技术指标已达到国际水平，但稳定性和耐用性方面仍和国际领先水平仍有一定差距。

行星滚柱丝杠是将旋转运动转换为线性运动的机械装置，与滚珠丝杠的区别在于其载荷传递元件为螺纹滚柱。常见的行星滚柱丝杠在主螺纹丝杠的周围，行星布置了 6-12 个螺纹滚柱丝杠，这样将电机的旋转运动转换为丝杠的直线运动。它能够在极其艰苦的环境下承受重载上千个小时，这样就使得行星滚柱丝杠成为要求连续工作应用场合的理想选择。反式滚柱中，滚柱不沿丝杠进行轴向运动，其行程运动是在螺母的内螺纹。滚柱丝杠和滚珠丝杠的主要区别在于载荷传递元件，一个为螺纹滚柱，一个为滚珠。滚柱丝杠性能强于滚珠丝杠，反式滚柱尺寸更小。行星滚柱丝杆能承受的静载为滚珠丝杠的 3 倍，寿命为滚珠丝杆的 15 倍；螺纹滚柱替代滚珠将使负载通过众多接触点迅速释放，从而有更高的抗冲击能力；行星滚柱丝杠能够提供更高的旋转速度和更高的加速度；行星滚柱丝杠的导程可以比滚珠丝杠制造的更小，而滚珠丝杠的导程受到滚珠的直径限制；众多接触点将大幅度提高刚度和抗冲击能力。反式滚柱较传统的行星滚柱丝杠尺寸更小，未来滚柱丝杠有望凭借其优异性能持续替代滚珠丝杠。