西门子雅安市（中国）授权总代理-西门子PLC模块

3.3 人形机器人：要求高效率、高动态、高功率密度人形机器人的自由度决定电机数量，机器人灵活性越高，电机越多。当前全球人形机器人玩家较少，已实现推出原型机/产品的公司包括日本本田、美国波士顿动力、美国敏捷机器人、中国优必选、中国小米和美国特斯拉等。其中，本田 ASIMO 有 34 个自由度，均为旋转执行器，采用伺服电机+谐波减速器方案，优必选 Walker 有 40 个自由度，采用相 似架构；敏捷机器人 DigitRobot 有 20 个自由度，采取伺服电机+谐波减速器/摆线减速 器方案，小米 CyberOne 有 21个自由度，采取相似架构；波士顿动力 Atlas 有 28 个自由 度，采用液压驱动方案；特斯拉 Optimus 有 28个自由度，采用 6 种执行器，旋转执行器 为电机+谐波减速器，线性执行器为电机+滚柱丝杠。人形机器人电机有三个关键点：高效率、高动态和高功率密度。①高效率：低能耗和低摩擦损失很重要，因为机器人通常由电池供电，能经受得起苛刻的运行条件，可进行十分频繁的正反向和加减速运行，并能在短时间内承受过载。②高动态：整个驱动器（电机、机构、接线、传感器和控制器）的惯性应尽可能低，电动机从获得指令信号到完成指令所要求的工作状态的时间应短。③高功率密度：机器人应用需要高速、高扭矩电机，这些电机还需要小巧，紧凑，轻巧。3.4 机器人手部：侧重轻量化、高效率、低成本关于灵巧手的研究Zui早可追溯至 1960s，21 世纪以来研究进程加快，但目前仍处于实验室阶段，少数实现商用。在应用端，灵巧手可以代替人手完成多种抓取和操作任务，具有极大的应用价值，例如，家用领域可以完成家务、陪护、康养等任务，工业领域可以完成装配等精细化作业任务，特种领域可以在太空、深海、核电站等代替人手实现精准操作；在技术端，灵巧手在灵活性、适应性、可控性、敏锐感知、小型化等方面仍有挑战。灵巧手有多种驱动技术方案，柔性驱动包括气动型、液压驱动型、肌腱驱动型等；刚性驱动包括齿轮连杆驱动型、连杆驱动型、关节电机驱动型等。目前Zui常见的灵巧手均为电机驱动，具有能耗低、控制系统简单、电路设计方便等优点。不同灵巧手方案的电机数量不等。2002 年日本岐阜大学合作开发 Gifu-III 灵巧手，合 计 20 个关节和 16 个自由度，采用Maxon 公司直流伺服电机；英国 Shadow 公司的灵巧 手已投入商业化应用，合计 24 个自由度，其中 20 个电机驱动，4个欠驱动，每个手指都 集成了力、位置和触觉传感器，可以抓取柔软或易碎的物体；韩国 IRIM 实验室研制了线驱 动灵巧手 FLLEXHand，合计 15 个自由度；清华大学机械系 PESA 手具有 20 个关节，15 个自由度，15 个电机驱动；特斯拉Optimus 单手有 11 个自由度，采用 6 个执行器，采用空心杯电机+蜗轮蜗杆+金属肌腱驱动的方案。灵巧手电机大多采用微特电机，结构紧凑，效率高。灵巧手需要满足质量轻、结构紧凑和抓取力强的要求，采用的电机应该具有尺寸小、质量轻、精度高、扭矩大的特点，多采用微特电机+行星减速器的方式。空心杯电机具有尺寸小、质量轻、精度高、控制性能好、能量密度高等特点，能够满足手指高度紧凑的结构要求和驱动性能要求以 Maxon的空心杯电机为例：德国航空航天中心（DRL）与哈尔滨工业大学（HIT）合作研发的 DLR-HIT Hand 采用 15个带霍尔传感器的无刷主流电机，长度 10.4 mm、外径为 21.2 mm，重量 15g，安装谐波驱动齿轮，Zui大扭矩8.04mNm，结构紧凑、功率密度高、价格低廉。

4. 国内相关公司梳理

4.1 汇川技术：工控自动化国内biaogan，伺服电机领junpin牌汇川技术是国内工业自动化控制龙头。公司成立于 2003 年，2004 年生产出第一批机 器，2008 年推出PLC、伺服产品，2009年“汇川永磁同步电机驱动控制软件”荣获中国 国际软件博览会金奖， 2010 年上市，2010-2019年历经三次组织变革，取得远超行业平 均的持续增长，2021 年年产 1100 万台伺服电机项目扩大产能，2022 年收购大连智鼎科技，完善大功率变频电机布局。目前，公司产品覆盖通用自动化、电梯电气大配套、新能源汽车、工业机器人、轨道交通五大类，其中通用自动化包括变频器、伺服系统、控制系统、工业视觉系统、传感器、高性能电机等核心部件，产品线齐全。业绩稳健增长，抗周期能力显著。2021 年公司实现营业收入 179.43 亿元，同比增长 56%；归母净利润 35.73亿元，同比增长 70%，其中通用自动化、电梯、新能源分别占比 50%、28%、20%。2021 年公司毛利率、净利率分别为35.82%、20.51%。2022H1 公 司实现营业收入和归母净利润 103.97 亿元、19.75 亿元，分别同比增长25.65%、26.36%， 在疫情和宏观环境不利影响下取得逆势增长，行业龙头地位巩固。作为工控自动化龙头，公司充分受益自动化大浪潮，产品条线持续扩张，业务多点开花。1）变频器和伺服系统的市占率在内资品牌中稳居第一，市场竞争力强劲。公司掌握高性能伺服控制技术、高性能伺服电机技术等核心技术，产品矩阵丰富，覆盖单轴/多轴伺服系统、通用/专用伺服系统、新一代伺服系统、电液伺服系统、高精度伺服驱动系统等，广 泛应用于 3C制造、机械手、LED、锂电、印刷包装、纺织、机床、注塑机等业务领域。2）工业机器人业务高速增长，产品品类扩张。公司的工业机器人产品包括 SCARA 机器人、六轴机器人、视觉系统、高精密丝杠、控制系统等整机及零部件。根据睿工业，2021 年公 司 SCARA机器人的guoneishichang份额为 14%，名列第三，内资第一。目前公司工业机器人业务已经实现盈利，未来有望高速成长。3）战略布局新能源车景气赛道，电控产品放量在即。公司已进入理想、小鹏、威马等造车新势力及长城、广汽等传统车企供应链，2022H1产 品迭代至第四代高压电驱总成、异步电机总成，新能源车业务可期。4.2 埃斯顿：国内工业机器人龙头，全产业链发展快速崛起埃斯顿是国内工业机器人龙头企业，立足自主研发，技术创新驱动进步。公司成立于 1993 年，2002年研发金属成形机床数控系统，2006 年拓展金属成形机床电液伺服系统等 核心部件业务，2008 年推出交流伺服系统，2012年布局工业机器人产品线，2019 年收购 德国 CLOOS，取得焊接机器人全球前沿技术，2021年全面进jungong业智能化和数字化制造 领域。公司形成工业自动化系列产品、工业机器人系列产品、工业数字化系列产品三大核心业务；其中工业自动化系列产品线包括全系列交流伺服系统，变频器，PLC，触摸屏，视觉产品和运动控制系统等。市场份额持续扩张，盈利略有承压。2021年公司实现营业收入 30.20 亿元，同比增长 20%；归母净利润 1.22 亿元，同比下降5%；2022H1 公司实现营业收入和归母净利润分别为 16.55 亿元、0.76 亿元，同比增长6%、21.3%。公司重视自主研发，2017-2021 年 研发支出由 1.06 亿元上升至 2.82亿元，研发费用率长期维持10%的较高水平。2020 年 6 月福布斯发布 2020 中国Zui具创新能力榜单，埃斯顿荣登“2020年中国Zui具创新力企业 榜”，成为工业机器人企业唯一登榜者。