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人形機(jī)器人制造或迎爆發(fā)期，絲杠等部件將從中受益
有數(shù)據(jù)顯示，2022年我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)營業(yè)收入繼續(xù)保持兩位數(shù)增長;2023年上半年，工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)量分別同比增長5.4%和9.6%。2023年初，工信部等17部門聯(lián)合印發(fā)的《“機(jī)器人+”應(yīng)用行動實(shí)施方案》提出，到2025年，制造業(yè)機(jī)器人密度較2020年實(shí)現(xiàn)翻番，服務(wù)機(jī)器人、特種機(jī)器人行業(yè)應(yīng)用深度和廣度顯著提升。另有報(bào)道顯示，在8月中旬閉幕的2023世界機(jī)器人大會召開同期，《北京市促進(jìn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的若干措施》政策出臺，提出設(shè)立100億元機(jī)器人產(chǎn)業(yè)基金、組建人形機(jī)器人創(chuàng)新中心等多項(xiàng)產(chǎn)業(yè)支持政策。報(bào)道同時(shí)認(rèn)為，人形機(jī)器人是底層算法“大腦+小腦”+硬件“body(軀干)”的集合體，硬件部分已經(jīng)擁有機(jī)床部件成熟度的支撐，軟件問題將被AI指數(shù)級迭代逐步解決，現(xiàn)階段樣機(jī)迭代處于最后沖刺階段及量產(chǎn)前夕。人形機(jī)器人三大應(yīng)用場景主要是工業(yè)制造、商用服務(wù)和家庭陪伴。
在政策驅(qū)動和市場需求帶動下，國產(chǎn)人形機(jī)器人賽道正在發(fā)生微秒變化，入局者數(shù)量大增。有業(yè)內(nèi)人士分析認(rèn)為，目前人形機(jī)器人的技術(shù)進(jìn)展和產(chǎn)業(yè)化速度明顯超預(yù)期，已進(jìn)入快速迭代升級的加速發(fā)展期。近期有多家國產(chǎn)人形機(jī)器人廠商公布了未來銷售規(guī)劃或落地場景，并有不少上市公司公開對市場披露在人形機(jī)器人布局方面的進(jìn)展。
8月29日晚間，天奇股份公告披露，將和優(yōu)必選設(shè)立合資公司，專注于汽車領(lǐng)域應(yīng)用的人形機(jī)器人，首臺樣機(jī)交付時(shí)間將不晚于12月底。8月28日下午，上海臨港經(jīng)濟(jì)發(fā)展(集團(tuán))有限公司(簡稱臨港集團(tuán))與上海智元新創(chuàng)技術(shù)有限公司(簡稱智元機(jī)器人)舉行戰(zhàn)略合作簽約儀式，雙方將借助“生態(tài)共建”策略，促進(jìn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的合作。拓普集團(tuán)也在其半年報(bào)中透露，已設(shè)立機(jī)器人事業(yè)部，研發(fā)人形機(jī)器人相關(guān)部件。宇數(shù)科技?xì)v時(shí)6個(gè)月推出人形機(jī)器人“H1”，預(yù)計(jì)于2023年第4季度對外發(fā)售。達(dá)闥雙足人形機(jī)器人XR-4(單機(jī)60余個(gè)自由度)，將在2024年正式發(fā)布。傅利葉GR-1(單機(jī)40個(gè)自由度)預(yù)計(jì)2023年底量產(chǎn)發(fā)售。博實(shí)股份發(fā)布公告稱，他們與哈工大聯(lián)手開發(fā)人形機(jī)器人，目標(biāo)將成本控制在20萬元以內(nèi)，未來有望執(zhí)行底盤裝配、外觀檢測、物料搬運(yùn)等任務(wù)，落地于汽車制造廠、3C精密制造廠等工業(yè)領(lǐng)域。
人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展，也為新興零部件的發(fā)展和國產(chǎn)替代提供了機(jī)遇。源于機(jī)床工具行業(yè)的減速器、滾珠絲杠副等國產(chǎn)零部件供應(yīng)商或?qū)闹惺芤妗?
人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈可以分為上中下游三個(gè)層次：上游主要是零部件和軟件系統(tǒng)供應(yīng)商，包括電機(jī)、關(guān)節(jié)、傳感器、控制器、操作系統(tǒng)等;中游是人形機(jī)器人本體的制造商，負(fù)責(zé)將各個(gè)零部件組裝成完整的機(jī)器人產(chǎn)品;下游則是人形機(jī)器人的終端應(yīng)用市場，包括醫(yī)療、教育、救災(zāi)救援、公共安全、生產(chǎn)制造、家庭陪護(hù)等多個(gè)領(lǐng)域。其中，可謂機(jī)器人核心零部件的主要包括精密減速機(jī)、交流伺服電機(jī)和控制器。同時(shí)，與機(jī)器人行動密切相關(guān)的滾珠絲杠將在各類機(jī)器人中大量使用，市場空間有望大幅提升。據(jù)介紹，特斯拉人形機(jī)器人Optimus整體軀干共有28個(gè)關(guān)節(jié)執(zhí)行器，其中線性執(zhí)行器和旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器各14個(gè)，分布于肘部、腕部和腿部的3種線性執(zhí)行器均配置滾柱絲杠。
人形機(jī)器人大多采用反向式行星滾柱絲杠。正常行星滾柱絲杠通過絲杠旋轉(zhuǎn)帶動螺母實(shí)現(xiàn)軸向運(yùn)動，而反向式通過驅(qū)動螺母帶動絲杠軸向運(yùn)動，其難度在于：(1)螺母加工難度高：通常加工普通螺母里的內(nèi)螺紋滾道時(shí)，采用砂輪中間穿一根桿子的辦法，通過桿子的彎折，將砂輪送進(jìn)內(nèi)部，并磨削內(nèi)部螺旋溝道。但反向式行星滾柱絲杠上的螺母比較長，螺母越長，桿子和螺母越容易出現(xiàn)碰撞干涉;(2)人形機(jī)器人所用行星滾柱絲杠比普通產(chǎn)品規(guī)格小很多，絲杠越小加工難度也就越高。相應(yīng)的，對于加工設(shè)備也提出更高要求。
人形機(jī)器人所用的減速器以諧波減速器為主，行星減速器或?yàn)樘嫜a(bǔ)。精密減速器主要用于機(jī)器人各個(gè)關(guān)節(jié)，負(fù)責(zé)將伺服電機(jī)輸出的高速運(yùn)轉(zhuǎn)動力轉(zhuǎn)化為低轉(zhuǎn)速、高轉(zhuǎn)矩的運(yùn)動，決定機(jī)器人的精度和負(fù)載。一般傳動減速器控制精度低，可滿足機(jī)械設(shè)備基本的動力傳動需求。精密減速器精度較高、使用壽命長，更加可靠穩(wěn)定。
有鑒于此，機(jī)床工具企業(yè)可密切關(guān)注人形機(jī)器人領(lǐng)域的發(fā)展動向及部件、設(shè)備需求，及時(shí)為其提供適用的核心零部件以及制造部件的機(jī)床裝備。
(來源：中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會cmtba)
