机器人行业研究：灵巧手研究系列（二）：丝杠配套量有望持续提升，机器人带来海量增长空间_35页_4mb

具身智能组灵巧手研究系列（二）总结

核心内容概述

本报告聚焦于机器人灵巧手传动系统中微型丝杠的应用与发展趋势，重点分析了丝杠在灵巧手中的数量变化、技术优势、价格分析及产业链投资机会。随着人形机器人技术的不断成熟，灵巧手的自由度和性能要求持续提升，微型丝杠成为关键传动部件，尤其在承载力、精度和寿命方面具有显著优势。

主要观点

• 数量跃升：特斯拉GEN3灵巧手单手所需微型丝杠数量从0提升至22个，预计在百万台机器人时代，将带来约4400万个丝杠需求，后期随着机器人销量增长至亿台，市场空间将进一步扩大。
• 技术方案：当前灵巧手传动方式包括腱绳、连杆、齿轮和丝杠，其中微型丝杠+腱绳复合传动方案正在成为主流，兼具高精度与柔顺性。
• 丝杠类型：滚珠丝杠与行星滚柱丝杠是两种主要的微型丝杠方案，行星滚柱丝杠在承载力、寿命和精度方面优于滚珠丝杠，但成本较高。
• 材料选择：金属材料（如GCr15、50CrMo4）是当前主流，国产材料虽有突破，但仍存在性能差距，需进一步优化工艺。
• 加工工艺：目前以车铣磨和冷锻+磨削为主，国产化率低，设备依赖进口，但随着技术进步，成本有望下降。
• 产业链布局：浙江荣泰、五洲新春等公司已布局微型滚柱丝杠业务，具备较强技术实力与量产能力。
• 市场前景：行星滚柱丝杠市场规模预计在2030年达到124.9亿元，国产化和市场扩容将推动价格下降，提升市场渗透率。

关键信息

1. 丝杠数量与自由度关系

• 特斯拉GEN2灵巧手：11个自由度，对应约11个丝杠。
• 特斯拉GEN3灵巧手：22个自由度，对应约22个丝杠。
• 每个主动自由度对应1个微型电机+1个滚柱丝杠+1个键绳+1个传感器。
• 若远指关节和近指关节耦合，则需17个主动自由度，对应17个丝杠。

2. 丝杠类型与性能对比

3. 价格分析

• 行星滚柱丝杠单价约2000元，远高于滚珠丝杠（约185元）。
• 国产化率不足10%，限制了其市场应用。
• 随着国产化进程加快和市场扩容，行星滚柱丝杠成本有望下降。

4. 上游产业链

• 原材料：主要使用GCr15、50CrMo4等合金钢，国产材料仍存在性能差距。
• 加工工艺：以车铣磨和冷锻+磨削为主，国产设备仍面临“卡脖子”问题。
• 关键设备：进口设备占主导，国产替代尚未完全实现。

5. 下游应用场景

• 机器人灵巧手：行星滚柱丝杠适用于高承载、高精度场景，如大拇指部位。
• 工业制造：用于精密装配、自动化操作等。
• 医疗与服务机器人：用于精细操作和拟人化交互。
• 空间环境：如NASA的Robonaut Hand，采用腱绳传动。

6. 投资机会

• 国内企业：浙江荣泰、五洲新春已布局微型滚柱丝杠，具备技术优势和量产潜力。
• 技术路线：金属路线是当前主流，具备性价比优势。
• 未来趋势：随着人形机器人发展，行星滚柱丝杠需求将增长，市场潜力巨大。

风险提示

• 人形机器人技术量产不及预期
• 技术路线发展不及预期
• 微型滚柱丝杠渗透率不及预期
• 产业链主业业绩不及预期

相关标的

• 浙江荣泰：拟收购狄兹精密传动公司51%股权，布局人形机器人等领域。
• 五洲新春：主业轴承与丝杠底层原理相通，已布局微型滚柱丝杠。
• 诺仕机器人：成功研发全行业最小滚柱丝杠，精度可达C5级。
• KGG：采用金属路线，具备高精度微型丝杠生产能力。
• 新剑传动：采用金属路线，已研发出灵巧手部丝杠。

总结

随着人形机器人技术的不断进步，灵巧手的自由度和性能需求持续提升，微型丝杠作为关键传动部件，其数量和性能要求也显著增加。行星滚柱丝杠在承载力、寿命和精度方面优于滚珠丝杠，是未来灵巧手的优选方案。尽管当前成本较高，但随着国产化率的提升和市场需求的扩大，其价格有望下降，从而推动市场渗透率提升。国内企业如浙江荣泰、五洲新春等已布局相关领域，具备技术实力和量产能力，是值得关注的投资标的。