人形機(jī)器人主要構(gòu)成部件及預(yù)歸類（下篇）-人形機(jī)器人主要環(huán)節(jié)分析（后半），跟著瀚而普進(jìn)口外貿(mào)代理小編一起來看看吧！更多進(jìn)口外貿(mào)代理歡迎來電咨詢瀚而普上海進(jìn)出口外貿(mào)代理公司，服務(wù)熱線：021-35383360

二、人形機(jī)器人主要環(huán)節(jié)分析（后半）

3、無框力矩電機(jī)（8501.5100.90）：執(zhí)行器驅(qū)動裝置，國產(chǎn)替代空間大

無框電機(jī)與伺服電機(jī)一樣屬于永磁同步電機(jī)，但只有定子及轉(zhuǎn)子部件，沒有伺服 電機(jī)外殼、軸、軸承等部件。無框電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、輸出力矩高、堵轉(zhuǎn)情況下仍能 連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，故通常應(yīng)用于機(jī)器人、醫(yī)藥、包裝、印刷等領(lǐng)域。無框伺服電機(jī)類似 普通伺服電機(jī)，但無框力矩電機(jī)在設(shè)計端采用更大的直徑長度比、較高的極數(shù)、 更低的轉(zhuǎn)速，使得它相對伺服電機(jī)可提供更大的扭矩。

無框力矩電機(jī)的壁壘體現(xiàn)在磁路和工藝設(shè)計。電機(jī)的轉(zhuǎn)矩密度、功率密度是影響 機(jī)器人性能的重要指標(biāo)，而無框力矩電機(jī)要在低壓供電的環(huán)境下輸出較大的功率， 因此在磁路和工藝設(shè)計方面存在一定的技術(shù)能力要求。海外廠商起步較早，工藝 技術(shù)存在先發(fā)優(yōu)勢，例如韓國 TM TECH 轉(zhuǎn)子采用整體充磁磁環(huán)技術(shù)，美國科爾 摩根采用分布式的分?jǐn)?shù)槽及碳纖維綁扎技術(shù)，德國 TQ Robodrive 采用模塊化定 子和環(huán)氧塑封灌膠技術(shù)。國內(nèi)企業(yè)起步晚，轉(zhuǎn)矩密度和國外高端無框力矩電機(jī)相比存在差距。美國科爾摩根是全球無框力矩電機(jī)龍頭，擁有超 70 年的運(yùn)動控制 研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，電機(jī)性能在全球處于第一梯隊(duì)。國內(nèi)目前進(jìn)展較快的公司包括步科股 份、航天電器。相比海外龍頭，國產(chǎn)無框力矩電機(jī)輸出扭矩較小，在產(chǎn)品性能方面仍有差距。

4、空心杯電機(jī)（8501.10）：靈巧手驅(qū)動裝置，國內(nèi)廠家有性價比優(yōu)勢

空心杯因特殊的繞組結(jié)構(gòu)而得名，其轉(zhuǎn)子形似杯子，也因其優(yōu)異性能被譽(yù)為電機(jī) 領(lǐng)域“皇冠上的明珠”。空心杯電機(jī)是一種微型伺服電機(jī)，通常來講尺寸一般較 小通常不超過 40mm。與傳統(tǒng)電機(jī)對比來看，一般的直流有刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子是固定 在鐵芯上的線圈，而空心杯電機(jī)最大的不同在于其電機(jī)繞組取消了鐵芯結(jié)構(gòu)設(shè)計， 轉(zhuǎn)子僅由線圈按照一定的排列繞制而成，轉(zhuǎn)子因形似杯子被形象地稱為空心杯電機(jī)。

空心杯電機(jī)趨勢：有刷→無刷。有刷電機(jī)采用機(jī)械換向，隨著電機(jī)旋轉(zhuǎn)，電刷沿 著換向器滑動，產(chǎn)生動態(tài)的磁場，但也由于電刷和換向器存在相對滑動，容易損 耗；無刷電機(jī)通過驅(qū)動器實(shí)現(xiàn)電子換向，因不存在電刷，被稱為“無刷電機(jī)”。無刷空心杯電機(jī)其定子部分使用空心杯繞組，采用無齒槽鐵芯設(shè)計。該型電機(jī)具 有傳統(tǒng)直流無刷電機(jī)高轉(zhuǎn)速、長壽命、低噪音的特性，又兼具有刷空心杯電機(jī)高 功率密度、高效率的優(yōu)勢。

空心杯電機(jī)生產(chǎn)的關(guān)鍵是線圈的生產(chǎn)，因此其核心壁壘主要在于線圈設(shè)計、繞線 工藝以及繞線設(shè)備?？招谋姍C(jī)的發(fā)展趨勢始終是更小的體積、更快的轉(zhuǎn)速、更 高的功率密度和更高的良率，而這些性能最直接的影響因素在于線圈繞制。導(dǎo)線 的線徑、匝數(shù)、線性等都直接影響電機(jī)的各項(xiàng)核心參數(shù)。線圈繞制的核心壁壘直 接體現(xiàn)在線圈設(shè)計，因?yàn)椴煌睦@線類型在自動化率、銅耗等各有差異；另一方 面也體現(xiàn)在繞線設(shè)備和繞線方式上，不同的繞線機(jī)械繞制的空心杯槽滿率有所差異，進(jìn)而導(dǎo)致稀疏有別，直接影響電機(jī)損耗、散熱、功率等。而先進(jìn)的空心杯繞 線工藝和設(shè)計一直被海外廠商掌控，且海外設(shè)備價格昂貴。

空心杯電機(jī)發(fā)源于瑞士、德國、日本、歐洲等廠商研制較早，具有性能優(yōu)異的生 產(chǎn)設(shè)備和穩(wěn)定成熟的工藝?？招谋姍C(jī)市場仍以老牌海外廠商為主，市場份額仍 然集中在頭部廠商，全球龍頭主要是瑞士 maxon、德國 faulhaber 兩家，內(nèi)資 龍頭為鳴志電器，第二梯隊(duì)主要有鼎智科技、深圳拓邦、上海埃依琪（非上市）、 北京奕山（非上市）等，產(chǎn)品主要面向國內(nèi)中低端市場。海外廠家空心杯電機(jī)品 類齊全，內(nèi)資在同類型產(chǎn)品上具備性價比優(yōu)勢。Faulhaber、maxon 空心杯直徑可小到 3-5mm，內(nèi)資少有 12mm 以下的空心杯 電機(jī)。國內(nèi)外空心杯電機(jī)制造商在軟實(shí)力和硬實(shí)力均有一定差距，硬實(shí)力的差距 主要集中在電機(jī)材料選用、本體設(shè)計和機(jī)電控制方案配置，軟實(shí)力的差距主要集 中于市場影響力、銷售渠道和客戶資源，海外廠商擁有強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)和廣泛的 國際銷售網(wǎng)絡(luò)、客戶基礎(chǔ)，能夠更好地滿足全球市場的需求，從而品牌聲譽(yù)和市 場認(rèn)可度更高。

5、力矩傳感器（9031）：力學(xué)感知部件，技術(shù)壁壘高

力矩傳感器可以通過測量機(jī)器人的接觸力和壓力，來幫助機(jī)器人形成觸覺功能。其中，一維力傳感器和六維力傳感器是力矩傳感器中十分常見的產(chǎn)品。一維力傳 感器常用于機(jī)器人的關(guān)節(jié)模組中，而隨著工業(yè)應(yīng)用場景復(fù)雜化，業(yè)內(nèi)對于機(jī)器人 感知能力的要求也在不斷增強(qiáng)，六維力傳感器應(yīng)運(yùn)而生。目前，六維力傳感器被大量應(yīng)用在協(xié)作機(jī)器人末端、航空航天風(fēng)洞測試、醫(yī)療領(lǐng)域、運(yùn)動健康領(lǐng)域中， 新興的人形機(jī)器人手腕如此靈活也有它的功勞。六維力扭矩傳感器又可以稱為六軸力傳感器、六分力傳感器（六分力天平）和 FT 傳感器。它是在施加力和扭矩過程中同時測量各軸力和扭矩的設(shè)備。通過這 種方式，信號被創(chuàng)建、測量、記錄并用作人機(jī)交互中的反饋信號。在當(dāng)今的機(jī)器 人技術(shù)中使用最廣泛的傳感器就是六軸力矩傳感器，做為力覺測試傳感器可以同 時反饋機(jī)器人在工作過程中的 3 個軸的力和 3 個繞軸的扭矩實(shí)時輸出。最常見 的應(yīng)用是拋光、組裝、研磨、質(zhì)量測試和機(jī)器人輔助手術(shù)等。在此類應(yīng)用中，六 維力矩傳感器安裝在機(jī)器人和手臂末端工具之間。

根據(jù)傳感元件的不同，六維力矩傳感器主要分為應(yīng)變片式、光學(xué)式、壓電/電容式；目前大部分六維力矩傳感器是基于應(yīng)變式的測量，基于電壓電容和光學(xué)原理 的傳感器有一定的理論研究和試驗(yàn)，下游尚未得到廣泛應(yīng)用。

中國六維力矩傳感器市場近年來入局者逐年增加，單受限于該行業(yè)的高技術(shù)壁壘， 真正具備批量供應(yīng)能力的廠商依然較少，根據(jù) 2022 年國內(nèi)銷量口徑，ATI、坤維、鑫精誠、宇立位于第一梯隊(duì)，各家廠商下游應(yīng)用的側(cè)重有所差異。ATI 作為 全球龍頭，經(jīng)過多年積累，應(yīng)用面相對更廣，宇立在工業(yè)機(jī)器人磨拋行業(yè)和汽車 碰撞測試行業(yè)應(yīng)用較多；坤維在協(xié)作機(jī)器人、醫(yī)療手術(shù)機(jī)器人、醫(yī)療檢測機(jī)器人 和康復(fù)機(jī)器人領(lǐng)域優(yōu)勢顯著；鑫精誠憑借蘋果供應(yīng)商的身份已經(jīng)將其產(chǎn)品推廣到 3C 領(lǐng)域，同時在機(jī)器人和醫(yī)療行業(yè)也有布局。

6、編碼器（8543.7099.90）：速度、角度、位置感知部件，技術(shù)壁壘高

編碼器是測量角度、速度和位置的傳感器。按照技術(shù)原理，可分為磁編碼器、光 編碼器及電感編碼器等等，其中光編碼器適用于高精度、高分辨率的應(yīng)用，磁編 碼器適用于追求環(huán)境耐受性強(qiáng)、小型輕量、高可靠性的應(yīng)用。在編碼器降本和磁 編碼器性能提高的背景下，磁編碼器滲透率逐漸提升。

海外編碼器廠商以日系的多摩川（27.6%）和歐系的海德漢（14.3%）為代表， 憑借幾十年的技術(shù)實(shí)力、研發(fā)能力以及長期積累的經(jīng)驗(yàn)，海外龍頭廠商在全球范 圍內(nèi)享有廣泛的聲譽(yù)和市場份額，持續(xù)為市場提供高質(zhì)量和創(chuàng)新性的產(chǎn)品。據(jù) MIR 睿工業(yè)，2022 年我國編碼器市場中多摩川、海德漢、西克和堡盟占據(jù)了 50%以上的市場份額，行業(yè)集中度較高。

上海瀚而普國際貿(mào)易有限公司是一家以進(jìn)口外貿(mào)代理、出口外貿(mào)代理及自營各類商品、技術(shù)的一站式外貿(mào)代理服務(wù)，以安全、便利、增值為企業(yè)核心，24小時應(yīng)急響應(yīng)，提供進(jìn)口外貿(mào)代理、清關(guān)等一攬子進(jìn)出口服務(wù)，進(jìn)口外貿(mào)代理熱線:021-35383360。

轉(zhuǎn)自網(wǎng)絡(luò)，如侵刪