机器人行业深度研究：机器人灵巧手的发展历程及未来发展方向探讨-20230720-国金证券-20页_2mb

报告摘要

机器人行业研究：机器人灵巧手发展分析

核心内容

机器人灵巧手是机器人末端执行器的一种，具有不少于3个手指和不少于9个自由度，具备较高的灵活性和操作能力。其发展历程可以分为三个阶段，分别是20世纪70年代至90年代、20世纪90年代至2010年，以及2010年至今。当前，灵巧手在结构设计、驱动方式、传动系统等方面不断演进，未来发展方向包括内置微型驱动器、多感知能力融合和多自由度。

主要观点

灵巧手的定义
灵巧手需满足至少3个手指和9个自由度，以实现对物体的灵活抓取和操作。
发展阶段
- 两指夹持器：结构简单，适合工业场景，但缺乏灵活性。
- 多指抓持手：包括联动型、多关节型和软体型，提高了抓取成功率和适应性。
- 多指灵巧手：具备更高的灵活性和感知能力，但系统复杂，制造成本高。
驱动器类型
- 电机驱动：技术成熟，标准化程度高，精度和响应速度快，但体积和成本较大。
- 气压/液压驱动：输出力大，适合远距离控制，但控制精度低，系统易泄漏。
- 形状记忆合金驱动：具有快速响应和负载能力，但存在疲劳和寿命问题。
传动方式
- 腱传动：结构紧凑，成本低，适合远距离驱动，但控制精度和抓取力有限。
- 连杆传动：刚度高，响应快，但结构复杂，柔性差，难以实现拟人化。
- 齿轮/蜗轮蜗杆传动：精度高、效率好，但结构复杂，增加自重和惯性。
未来发展方向
- 内置微型驱动器：提高系统集成度，增强传感器直接测量能力，方便维修。
- 多感知能力融合：集成多种传感器，提升操作精度和智能化水平。
- 多自由度：提升灵巧手的灵活性，使其更接近人手操作能力。

关键信息

驱动器位置：可分为内置式、外置式和混合式，其中内置式利于传感器和维护，但控制难度大。
驱动器类型：电机驱动是主流，具有标准化、稳定可靠、精度高等优点。
传动方式：腱传动是目前最常用的方式，但存在控制精度不足的问题；连杆传动和齿轮传动各有优劣。
行业前景：随着人形机器人发展，灵巧手核心零部件市场空间大，成长前景良好。
投资建议：重点关注空心杯电机、传感器、减速器和滚珠丝杠等核心零部件企业，如鸣志电器、拓邦股份、江苏雷利、柯力传感、汉威科技、绿的谐波、双环传动、秦川机床、恒立液压。

风险提示

人形机器人发展不及预期，可能导致核心零部件需求不足。
国产替代进展不及预期，可能影响相关企业的增长空间。
行业竞争加剧，可能导致企业盈利能力下降。

投资建议公司列表

领域	代码	公司	市值（亿元）	归母净利润（亿元）	PE（2022）	PE（2023E）	PE（2024E）	PE（2025E）
空心杯电机	603728.SH	鸣志电器	274.85	2.47	111.17	68.30	44.84	32.13
空心杯电机	002139.SZ	拓邦股份	146.89	5.83	25.21	18.00	13.10	10.46
空心杯电机	300660.SZ	江苏雷利	107.12	2.59	41.40	30.74	23.24	19.19
传感器	603662.SH	柯力传感	87.77	2.60	33.73	25.41	20.69	16.68
传感器	300007.SZ	汉威科技	57.10	2.76	20.67	15.16	15.59	11.78
减速器	688017.SH	绿的谐波	229.06	1.55	147.49	81.82	63.93	52.12
减速器	002472.SZ	双环传动	261.07	5.82	44.85	32.38	24.69	19.32
滚珠丝杠	000837.SZ	秦川机床	136.94	2.75	49.80	41.25	31.05	22.82
滚珠丝杠	601100.SH	恒立液压	910.02	23.43	38.84	32.24	27.99	25.44