工业机器人概念持续火热,而减速器是工业机器人的关节,作用在于降低转速、增加扭矩,保证机器人平稳精确运行。
申万宏源证券王珂团队表示,减速器是机器人零部件中最大单品,卡位高成长性、高景气、高壁垒优质赛道,人形机器人未来可期,打开精密减速器天花板。
减速机定义机器人“自由度”,价值量高
工业机器人主要由控制器、伺服和减速器三大零部件构成。这三个部件搭配共同实现机器人可控、平稳、精准地完成标准动作,每个部件都缺一不可。
(1)控制器:作为机器人的“大脑”,通过硬软件结合来控制机器人的运动位置、 姿态和轨迹;
(2)伺服电机:作为机器人的“驱动力“,根据控制器发出的命令输出力矩,动态控制机器人的速度和位置;
(3)减速器:伺服电机一般输出的转速高、力矩小,不能满足机器人本体的运动需求,需要通过减速器来降低转速、增加力矩。
减速器是机器人本体中成本占比最高的环节。减速器位于机器人产业链的上游零部件环节,产业链中游是机器人本体制造,下游是集成应用。根据高工机器人数据,工业机器人总成本中减速器占比最高,占32%,其次伺服、外壳和控制器分别占比20%、18%、15%。
产品形态:精密减速器以RV减速器和谐波减速器为主。RV减速器与谐波减速器各有优劣,相互互补。
RV减速器刚性好、抗冲击能力强、传动平稳、精度高,适合中、重负载应用,通常用于多关节机器人的机座、大臂、肩部等重负载环节,应用场景包括汽车、运输、港口码头等;
谐波减速器体积小、零部件数量少,同样具有精度高、传动比的特点,适合小型、中低负载应用,通常用于机器人小臂、腕部和手部,应用场景包括3C、半导体、食品、注塑、磨具、医疗等。
使用量:减速器使用数量取决于“自由度“的数量。通常来说,六轴机器人使用6个谐波/RV减速器,协作机器人使用6-7个谐波减速器,SCARA机器人使用3个谐波/RV减速器,并联/DELTA机器人使用1个谐波减速器,人形机器人的腿部 手臂 腰部 颈部共使用15-40个减速器,每条腿各配置6个谐波减速器,使用量随着肢体使用量和复杂度的提高而提高。根据负载、体积、速度、精度的要求,机器人本体厂商在RV减速器、谐波减速器或者其他类型减速器中进行选择及搭配组合应用。