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核心功能部件企业,在人形机器人赛道下了盘大棋

高工机器人 来源:高工机器人 2023-09-18 16:43 次阅读

刚刚过去的8月,对于人形机器人赛道而言,相当热闹。

年初,人形机器人赛道还是风平浪静,入局玩家屈指可数。而8月份,人形机器人已经成为业界关注的焦点赛道,比亚迪、OpenAI等众多大厂争相入局,多家企业也在北京2023世界机器人大会上展出成品,应用场景涵盖教育、康养与工业赛道。

高工机器人产业研究所(GGII)认为,到2030年,全球人形机器人市场规模有望达到200亿美元。

这意味着,人形机器人赛道远期成长空间广阔,其正在成为资本最重视的新兴市场之一,对于机器人零部件企业来说,人形机器人正在成为各方竞相角逐的新赛道。

未用先造

尽管人形机器人还没有找到合适的落地场景,但相关产品已在发售。

2020年,Agility Robotics推出的人形机器人Digit,标价25万美元;而2023年,宇树科技发售的首款通用人形机器人H1标价9万美元,智元机器人更是称要把“远征A1"的成本做到20万人民币以内。

而据业内人士介绍,无框力矩电机/空心杯电机、减速机、控制系统驱动器机器视觉等重要零部件占据人形机器人成本超70%。

因此,当人形机器人开始爆发,势必利好上游零部件厂商

国产零部件厂商们已经跃跃欲试,其中,广州市昊志机电股份有限公司(以下简称“昊志机电”)作为从事中高端数控机床、机器人、新能源汽车核心功能部件的研发设计、生产制造、销售与维修服务的技术企业,其机器人零部件产品齐全且品质卓越,在人形机器人赛道角逐中优势显著。

从产品矩阵来看,昊志机电拥有电机系列产品、伺服系统、减速器系列产品、控制器、六维力传感器高精度编码器、刹车机构等产品。

其中,伺服系统、减速器、控制器是人形机器人所需的三大核心零部件。

一盘大棋

实际上,早在2020年,昊志机电就宣布完成收购Infranor集团,至此,昊志机电在机器人核心部件的棋局逐渐铺开。

昊志机电《2023年半年度报告》显示,昊志机电先后攻克了智能机器人中“高性能谐波减速器”、“高精度编码器”、“一体化关节模组”、“六维力传感器”、“控制系统”等一系列核心功能部件技术,打破了智能机器人核心功能部件依赖进口的局面,实现了核心功能部件全部国产化。

目前,昊志机电主要产品的综合性能已达到国内领先水平,提供的保固寿命更长、售后服务更优、后续维护成本更低。

▌减速器

昊志机电拥有RV减速器和谐波减速器两类产品,RV减速器一般用于负载量较大的关节,而谐波减速器用于负载量较小的关节,一般应用在人形机器人上,一台特斯拉人形机器人就有多达14台减速器。

昊志机电自研的谐波减速器采用公司自主研发的独特ES齿形,齿轮接触和啮合的范围较广,负载时啮合的齿数达到总齿数的30%左右,较之传统的渐开线齿形,在精度、强度、刚性、使用寿命等各方面实现大幅提升;传动比大且传动范围宽,传动精度高,实现零齿隙传动,传动平稳、无冲击、工作可靠;结构简单、体积小、重量轻,较之一般齿轮减速器,在传动比和承载条件相当的情况下,体积和重量可减小1/3-1/2。

另外,据昊志机电介绍,其谐波减速器的传动精度小于1arcmin;在四倍额定冲击扭矩下,其谐波减速器冲击寿命高达75000次。

▌六维力传感器

力矩传感器相当于人体的感知器官,而力矩传感器中六维力传感器的精度比普通力矩传感器精度更高,可提供六个维度的力/力矩值测量。

六维力传感器主要用于人形机器人的指尖部位及机械臂的末端,目前,昊志机电的六维力传感器已应用于与客户共同开发的按摩机器人上。

该产品具有刚性高、采样频率高、通讯模式多的优势。具体来看,昊志机电六维力传感器采用结构解耦的技术,力控精度≤0.1Nm、非线性度小于0.5%FS、迟滞误差小于0.5%FS、过载能力高于300%;同时搭载2.24位ADC数模转换芯片,采样率高达1KHz;另外,该产品有EtherCAT、以太网CANRS485等多种通信协议可供选择。

▌控制器

为保持各部位同步性,人形机器人对控制器要求较高,目前,市面上暂时没有通用的人形机器人控制器方案出现。

但昊志机电的运动控制器,或将为人形机器人控制器领域新增一个选项。

据《2023年半年度报告》,Cybelec瑞士和Cybelec中国是运动控制器产品的研发和生产主体,昊志机电已成功开发了应用于工业机器人、加工中心、数控铣床、多轴联动数控机床等领域的运动控制器(数控系统)产品,包括CybTouch 6W CybTouch 6G CybTouch 8PS CybTouch 12PS、ModEva Pac ModEva 19T ModEva 19RA和VisiTouch 系列。

但该类产品目前暂无应用在人形机器人的案例。

▌关节模组

关节模组负责连接机器人各部分,集成高性能力矩电机、高精度传感器、高精度谐波减速机、高安全性伺服驱动器和制动器于一体,类似于人体的关节。

据介绍,昊志机电开发的关节模组具有定位精度和重复定位精度高、重量轻、结构紧凑、内置温度传感器保护、传动平稳、负载力大、寿命长等优势。

具体来看,其定位精度高达0.02°,重复定位精度高达0.001°,负载刚性高于市场10%,额定寿命可达10000H。

该关节模组有多种规格,可应用于机器人、医疗器械、航天航空等场景,满足不同负载要求,轻松选型,易于安装,也可兼容众多机器人控制器,满足协作机器人和轻型机器人小型化、轻量化、模块化的安装需求。

人形机器人零部件量产爬坡

高工机器人调研发现,随着各品牌人形机器人产品发售,已经进入人形机器人工业链的零部件企业量产开始爬坡。

当前,人形机器人供应链还处于起步阶段,国产零部件企业有望长期受益。

2023中国工业博览会开展在即,昊志机电将携减速器、机器人关节模组、六维力传感器、机器人末端执行结构、伺服系统及折弯机器人数控系统等机器人核心功能部件重磅亮相,欢迎广大业外内人士莅临昊志机电展位8.1H-B020参观。

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原文标题:核心功能部件企业,在人形机器人赛道下了盘大棋

文章出处:【微信号:gaogongrobot,微信公众号:高工机器人】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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