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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。

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