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1、 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。机器人专题 行业研究|深度报告 特斯拉特斯拉 Optimus Gen2 重量减轻重量减轻 10kg，人形机器人人形机器人轻量化轻量化是必然趋势是必然趋势。2023 年 12月 12 日，特斯拉发布了第二代人形机器人擎天柱 Optimus Gen2，重量减轻 10kg。轻量化发展有利于提升人形机器人的机动性、速度以及动作准确度和续航能力，是产业发展的必然趋势。机器人的轻量化主要是从材料和结构这两个方面来实现。机器人的轻量化主要是从材料和结构这两个方面来实现

2、。但基于材料的方法，需采用新型材料，如镁、铝合金和碳纤维复材等，其成本高且加工难度大，同时材料轻量化也需和结构设计相互耦合。与其相比，基于结构优化的方法只需改变结构形状，其成本低且容易实现，因而结构轻量化就成了机器人轻量化设计的主要方法。因而结构轻量化就成了机器人轻量化设计的主要方法。结构结构优化法在汽车轴承、优化法在汽车轴承、RV 减速器减速器、丝杠、丝杠以及机器人以及机器人等等领域都有成功应用案例，可领域都有成功应用案例，可在在性能不变性能不变或提升或提升的情况下大幅减轻的情况下大幅减轻质量质量。结构优化方法分为尺寸优化，形状优化和拓扑优化 3 种。根据相关文献，经过拓扑优化后的汽车 K5

3、7G0 后传动轴质量可减轻 10%；经过拓扑优化后，RV减速器性能保持的情况下其主要部件质量有所减轻；经结构优化后，近满载航天伺服反向式行星滚柱丝杠副 IPRSM 相较于具有同等应用载荷的国外 IPRSM，体积和重量减小约 30%，同时具有更高的传动效率和传动精度，综合性能优异。此外，结构优化法此外，结构优化法在在机器人机器人机械上臂、六轴机器人、机器人大机械上臂、六轴机器人、机器人大腿等腿等领域亦有成功应用案例领域亦有成功应用案例。BaiYunfei 等人对机器人 SR-165 的上臂实施了拓扑优化，优化后的上臂比原始结构各项性能均有所提高，且质量轻 55.6。吕鑫等从材料和结构两方面对六轴

4、机器人进行轻量化设计，成功将质量减轻 26.5%。王权等使用变密度法优化了 WABIAN-2R 机器人的大腿结构，在强度、刚度、固有频率不变的情况下移除了 48.5%的材料。葛海波等用衍生式设计方法完全改变机器人腿部支架形状，将机器人腿部支架减轻了超过 50%。我们认为结构轻量化我们认为结构轻量化的成功的成功经验经验或可或可复制到复制到人形机器人领域，人形机器人领域，主要是由于当前人形机器人产业处在早期阶段，对应的设计方案在不断地更新迭代，其中也包含对轴承、丝杠、减速器类产品的优化升级。以特斯拉人形机器人为例，其包含了 14 个旋转执行器和 14 个线性执行器，即即 56 个轴承类产品（个轴承

5、类产品（14 个角接触球轴承个角接触球轴承+14 个交叉个交叉滚子轴承滚子轴承+14 个滚珠轴承个滚珠轴承+14 个四点接触轴承）、个四点接触轴承）、14 个行星滚柱丝杠和个行星滚柱丝杠和 14 个谐波减个谐波减速器，假设旋转执行器和线性执行器相应的总质量减轻速器，假设旋转执行器和线性执行器相应的总质量减轻 10%、20%、30%、40%、50%，则人形机器人单机可减轻，则人形机器人单机可减轻 3.8、7.7、11.5、15.3、19.1 千克。千克。机器人轻量化后可大幅提高运动的机动性和工作效率，进而改善操作速度和动作准确机器人轻量化后可大幅提高运动的机动性和工作效率，进而改善操作速度和动作

6、准确度，同时减轻运动惯性，提高机器人的本质安全性。度，同时减轻运动惯性，提高机器人的本质安全性。因此，轻量化后的人形机器人效率因此，轻量化后的人形机器人效率会更高，对控制或关节的要求可能会下降，所需的执行功能的难度也可能会降低，这有会更高，对控制或关节的要求可能会下降，所需的执行功能的难度也可能会降低，这有利于推动量产利于推动量产节点节点的提前和降低的提前和降低大规模大规模量产的门槛。量产的门槛。我们认为全球包括中国的优秀制造业企业积累了深厚的结构轻量化的成功经验，或将之复制到人形机器人领域，建议关注产业链相关公司：1）丝杠和轴承：丝杠和轴承：五洲新春(603667，买入)、北特科技(6030