中小盘行业：人工肌肉材料分类及应用-250512（18页）.pdf

1、请阅读最后评级说明和重要声明 1/18 行业跟踪报告|中小盘 证券研究报告 行业评级 推荐（维持）报告日期 2025 年 05 月 12 日 相关研究相关研究 【兴证中小盘】人工肌肉介绍和机器人方向应用-2025.03.25【兴证中小盘】人工肌肉介绍和机器人方向应用-2025.03.25 分析师：阎常铭分析师：阎常铭 S0190514110001 S0190514110001 分析师：王沁雯分析师：王沁雯 S0190523040001 S0190523040001 人工肌肉材料分类及应用人工肌肉材料分类及应用 投资要点：投资要点：通过材料选择和结构设计，部分人工肌肉可实现轻量化。通过材料选择和

2、结构设计，部分人工肌肉可实现轻量化。人工肌肉柔性材料因相对电机、齿轮等更易小型化，且材料自身通常具备柔性、轻质的特征而被学界广泛关注。如，清华赵慧婵团队提及“在机器人领域，研发高响应速度、轻量化柔性人工肌肉一直是研究热点”“柔性驱动器展现出了优于电磁电机和肌肉的性能，如自适应能力强、能量密度高、响应速度快、可自我传感、可变刚度等”、北航陶永副教授提及“轻量化可通过仿生肌肉材料将整机重量压缩”等。人工肌肉柔性材料因相对电机、齿轮等更易小型化，且材料自身通常具备柔性、轻质的特征而被学界广泛关注。如，清华赵慧婵团队提及“在机器人领域，研发高响应速度、轻量化柔性人工肌肉一直是研究热点”“柔性驱动器展现

3、出了优于电磁电机和肌肉的性能，如自适应能力强、能量密度高、响应速度快、可自我传感、可变刚度等”、北航陶永副教授提及“轻量化可通过仿生肌肉材料将整机重量压缩”等。材料选择是决定人工肌肉核心性能的基础。材料选择是决定人工肌肉核心性能的基础。人工肌肉模仿生物肌肉的特性，由杨氏模量接近生物肌肉的软材料构成。作为人形机器人、柔性可穿戴设备和仿生系统的关键驱动核心，其性能高度依赖材料体系的选择与集成。人工肌肉模仿生物肌肉的特性，由杨氏模量接近生物肌肉的软材料构成。作为人形机器人、柔性可穿戴设备和仿生系统的关键驱动核心，其性能高度依赖材料体系的选择与集成。当前主流人工肌肉材料可分为无机材料、有机材料、复合材

4、料、天然材料四大类。当前主流人工肌肉材料可分为无机材料、有机材料、复合材料、天然材料四大类。无机材料是无机材料是指由金属元素、非金属元素或其化合物构成，不以碳链为主骨架的材料。无机材料在性能方面具有高导电性、高强度、高能量密度的特性，可用于构成人工肌肉驱动层、电极层、骨架层等关键结构。指由金属元素、非金属元素或其化合物构成，不以碳链为主骨架的材料。无机材料在性能方面具有高导电性、高强度、高能量密度的特性，可用于构成人工肌肉驱动层、电极层、骨架层等关键结构。用于人工肌肉领域的典型无机材料包括：用于人工肌肉领域的典型无机材料包括：碳纳米管、石墨烯、碳纤维、压电陶瓷等无机非金属材料以及形状记忆合金（

5、如：镍钛合金）、金属纳米线、液态金属等金属材料。碳纳米管、石墨烯、碳纤维、压电陶瓷等无机非金属材料以及形状记忆合金（如：镍钛合金）、金属纳米线、液态金属等金属材料。有机材料是有机材料是以碳链为骨架、主要由碳、氢及部分杂原子（如氧、氮、硫等）构成的 高分子或低分子材料。有机材料依托其分子结构的柔性与响应性，表现出低能耗驱动、高可编程性与生物相容性，正在成为人工肌肉“轻量化智能化”的重要方向。以碳链为骨架、主要由碳、氢及部分杂原子（如氧、氮、硫等）构成的 高分子或低分子材料。有机材料依托其分子结构的柔性与响应性，表现出低能耗驱动、高可编程性与生物相容性，正在成为人工肌肉“轻量化智能化”的重要方向。

6、用于人工肌肉领域的典型有机材料包括：用于人工肌肉领域的典型有机材料包括：导电聚合物（聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩）、介电弹性体（硅橡胶、聚氨酯、丙烯酸酯）、液晶弹性体（LCE）、形状记忆聚合物（如，聚氨酯、聚乳酸、聚己内酯等）、铁电聚合物（聚 偏 氟 乙 烯 及 其 共 聚 物）、水 凝 胶、其 他 有 机 高 分 子 材料（如，尼 龙 纤 维、氨 纶 纤 维）。导电聚合物（聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩）、介电弹性体（硅橡胶、聚氨酯、丙烯酸酯）、液晶弹性体（LCE）、形状记忆聚合物（如，聚氨酯、聚乳酸、聚己内酯等）、铁电聚合物（聚 偏 氟 乙 烯 及 其 共 聚 物）、水 凝 胶、其 他 有 机 高 分