2024人形机器人丝杠行业应用市场、国产替代空间及投资标的分析报告（28页）.pdf

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1、2 0 2 3 年深度行业分析研究报告录录目目3 30 0注注关关的的标标资资投投2 20 0期期可可来来未未代代替替产产国国，容容扩扩速速快快场场市市杠杠丝丝人人器器机机形形人人1 10 0大大扩扩望望有有用用应应车车硬硬来来未未，备备设设&工工加加精精于于在在垒垒壁壁心心核核560101核心核心壁垒在于精加工壁垒在于精加工&设备，未来硬车应用有望扩大设备，未来硬车应用有望扩大7n特斯拉人形机器人有特斯拉人形机器人有2828个执行器，其中线性执行器搭载行星滚柱丝杠。个执行器，其中线性执行器搭载行星滚柱丝杠。根据特斯拉2022AIDAY，特斯拉人形机器人全身28个执行器（14个线性执行器+14

2、个旋转执行器），旋转执行器=无框力矩电机+谐波减速器+扭矩传感器+编码器，直线执行器=无边框力矩电机+行星滚柱丝杠+力传感器+编码器，其中14个线性执行器分布在大臂（2）、小臂（4）、大腿（4）、小腿（4），对应14个行星滚柱丝杠。1.11.1、特斯拉人形机器人执行器与丝杠分布、特斯拉人形机器人执行器与丝杠分布资料来源：特斯拉2022AIDAY，国海证券研究所图：特斯拉人形机器人直线执行器内部结构图：特斯拉六种型号执行器（旋转+线性）8n 定义：定义：行星滚柱丝杠是一种通过螺母、滚柱、丝杆等零部件将旋转运动转换为直线运动的机构。n 组成结构：组成结构：标准滚柱丝杠（PRS）主要由几个关键组件构

3、成：丝杆、滚柱、螺母三个主要部件以及直齿、内齿圈、滚柱保持架和弹簧挡圈等辅助部件。其中，丝杆设计为牙型角90的多头螺纹；滚柱则是具有相同牙型角的单头螺纹设计；螺母内部具备与丝杠头数和牙型相匹配的内螺纹。n 工作原理：工作原理：由电机带动旋转的丝杠利用摩擦转矩驱动滚柱转动，继而将丝杠的回转运动转换为螺母的直线往复运动。图：行星滚柱丝杠结构示意图1.21.2、丝杠是将旋转运动转换为直线运动的机构、丝杠是将旋转运动转换为直线运动的机构资料来源：精密行星滚柱丝杠的传动特性李凯等图：行星滚柱丝杠实物图请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明9n 丝杠作为负责将电机旋转运动转化为直线传动的传动精密件，具备

4、摩擦小、精度高、刚度高、传动可逆性等特点：丝杠作为负责将电机旋转运动转化为直线传动的传动精密件，具备摩擦小、精度高、刚度高、传动可逆性等特点：摩擦损失小、传动效率高。摩擦损失小、传动效率高。由于滚珠丝杠副的丝杠轴与丝杠螺母之间有很多滚珠在做滚动运动，所以能得到较高的运动效率。与过去的滑动丝杠副相比驱动力矩达到1/3以下，即达到同样运动结果所需的动力为使用滑动丝杠副的1/3，在省电方面很有帮助。精度高。精度高。滚珠丝杠副一般是用世界最高水平的机械设备连贯生产出来的，特别是在研削、组装、检查各工序的工厂环境方面，对温度、湿度进行了严格的控制。完善的品质管理体制使精度得以充分保证。精确微进给。精确微

5、进给。滚珠丝杠副由于是利用滚珠运动，所以启动力矩极小，不会出现滑动运动那样的爬行现象，能保证实现精确的微进给。轴向刚度高。轴向刚度高。滚珠丝杠副可以加与预压，由于预压力可使轴向间隙达到负值，进而得到较高的刚性（滚珠丝杠内通过给滚珠加予压力，在实际用于机械装置等时，由于滚珠的斥力可使丝母部的刚性增强）。不能自锁、具有传动的可逆性。不能自锁、具有传动的可逆性。由于滚珠丝杠轴没有自锁能力，所以具有传动的可逆性。在垂直升降传动系统中使用时，必须增加自锁装置或制动装置，以防止反向传动。1.21.2、丝杠具备传动效率高、精度高、传动可逆性等特点、丝杠具备传动效率高、精度高、传动可逆性等特点资料来源：沈阳中

6、捷众创智能装备有限公司公众号10n 精度。精度。按国内分类，中国大陆精度等级为P1、P2、P3、P4、P5、P7、P10，中国台湾省采用JIS等级，精度等级为C0、C1、C2、C3、C5、C7、C10；日本、韩国采用JIS等级，即C0、C1、C2、C3、C5、C7、C10；欧洲国家的标准采用的是IT0、IT1、IT2、IT3、IT4、IT5、IT7、IT10。一般来说，普通机械采用C7、C10级，数控设备一般采用C5、C3级。航空制造设备，精密投影及三坐标测量设备等一般采用C3、C2精度。n 丝杆轴径。丝杆轴径。丝杠轴径和负载呈正比，而负载相关参数是动额定负荷和静额定负荷。常见的规格有（单位：