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華泰證券發(fā)布研究報(bào)告稱，2021年特斯拉在AI Day上首次提出其人形機(jī)器人Optimus的渲染圖；2022年AI Day上，特斯拉推出原型機(jī)，在沒有外接線纜的情況下實(shí)現(xiàn)了緩慢行走與揮手；2023年5月股東大會(huì)上，特斯拉人形機(jī)器人已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)流暢的行走與抓取物品，靈活度較原型機(jī)大大提高。經(jīng)過該行的測(cè)算，目前特斯拉機(jī)器人關(guān)節(jié)的總成本為41萬元左右，從高到低價(jià)值量占比前四的零部件分別為：力矩傳感器、滾柱絲杠、無框電機(jī)、諧波減速器。

華泰證券主要觀點(diǎn)如下：

通用機(jī)器人迎來曙光，已具備協(xié)作安全性

我們認(rèn)為人形雙足機(jī)器人為通用機(jī)器人的最優(yōu)解，因?yàn)槿祟惿鐣?huì)的種種事物都按照人類的生理結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，為了適應(yīng)種類多樣的任務(wù)，達(dá)到通用的目的，貼近人類形態(tài)的雙足機(jī)器人其隱形成本最小。2023年5月，特斯拉機(jī)器人腿部的末端關(guān)節(jié)能夠在落地的同時(shí)不打碎雞蛋，也能夠輕松地抓取物品，證明其末端肢體關(guān)節(jié)的力矩控制能力有了顯著的提高，增強(qiáng)了與人協(xié)同時(shí)的安全性。通過共用特斯拉汽車上的FSD自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，特斯拉機(jī)器人已經(jīng)可以利用視覺自主識(shí)別、記憶周圍環(huán)境，構(gòu)建地圖。工程師也可以通過AI對(duì)其進(jìn)行肢體的模擬訓(xùn)練，大大降低了其開發(fā)成本。

力矩傳感器/滾柱絲杠/無框電機(jī)/諧波減速器為高價(jià)值量環(huán)節(jié)

旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器、線性執(zhí)行器、靈巧手共同構(gòu)建擎天柱全身40個(gè)關(guān)節(jié)。旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器由角接觸軸承、諧波減速器、交叉滾子軸承、編碼器、無框電機(jī)、力矩傳感器構(gòu)成。特斯拉線性執(zhí)行器由深溝球軸承、無框電機(jī)、力矩傳感器、編碼器、反式滾柱和四點(diǎn)接觸球軸承構(gòu)成。靈巧手主要由空心杯電機(jī)、螺紋絲杠、行星精密齒輪箱和編碼器構(gòu)成。根據(jù)我們的測(cè)算，目前特斯拉機(jī)器人關(guān)節(jié)BOM表成本為41萬元左右，其中力矩傳感器、滾柱絲杠、無框電機(jī)、諧波減速器價(jià)值量占比較高。

力矩傳感器/滾柱絲杠/空心杯電機(jī)技術(shù)壁壘較高

六維力矩傳感器除了要解決對(duì)所測(cè)力分量敏感的單調(diào)性和一致性問題外，還要解決因結(jié)構(gòu)加工、工藝誤差引起的維間(軸間)干擾問題和電路實(shí)現(xiàn)，技術(shù)難度大。對(duì)于滾柱絲杠來說，企業(yè)為了實(shí)現(xiàn)高速或精密的加工，除在機(jī)床設(shè)備的結(jié)構(gòu)剛性進(jìn)行加強(qiáng)設(shè)計(jì)外，必須同時(shí)具備高速主軸系統(tǒng)和高速進(jìn)給系統(tǒng)，才能達(dá)到材料切削過程的高速化，這對(duì)于企業(yè)的制造能力和設(shè)計(jì)能力都有較高的要求。空心杯電機(jī)核心技術(shù)難點(diǎn)在于大批量生產(chǎn)和精密齒輪箱減速器。國內(nèi)眾多廠商采用手工繞線的方式生產(chǎn)，在生產(chǎn)效率、產(chǎn)品壽命、精度方面存在劣勢(shì)。

風(fēng)險(xiǎn)提示：特斯拉機(jī)器人方案變更;成本測(cè)算具有一定局限性;特斯拉機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化不及預(yù)期。