机械设备行业周报：特斯拉机器人降本超预期，滚珠丝杠大量应用
标题：机械设备行业周报：特斯拉机器人降本超预期，滚珠丝杠大量应用
作者：开源证券，孟鹏飞,熊亚威
时间：2022-10-10
页数：15
链接：
https://pdf.dfcfw.com/pdf/H3_AP202210091579016261_1.pdf?1665394813000.pdf
简介：
特斯拉Optimus降本能力超出预期，滚珠丝杠大量应用
特斯拉Optimus原型机发布，符合技术开发预期，降本能力超出预期。（1）硬件设计紧凑，利于成本控制（目标2万美元）；硬件架构方案成熟、稳定可控容易实现；（2）关节方案、视觉感知、芯片、AI系统、电池等与汽车同根同源，有利于量产、降本及快速迭代；（3）硬件仿真平台、灵巧手、双目视觉、腰部自由度等方面较为出色。整体硬件架构采用大电池组+电机驱动+刚性金属传动+串并联关节分布+视/力/位传感器。关节采用执行器设计，与汽车一脉相承。除去手指和手臂（手臂暂未看到）共26个执行器，含16个谐波减速器，未见使用RV或行星减速器。其中旋转关节=无框力矩电机+谐波减速器，线性关节=力矩电机+丝杠导轨。灵巧手单手手指上有6个执行器+11个自由度，采用绳驱驱动。
运动控制技术处于初级阶段，关节设计与汽车一脉相承
运动控制:整体还处于比较初级的水平，弱于世界五大人形机器人，强于国内其他厂商水平。看好未来的潜力及开发迭代效率。关节采用执行器设计，与汽车一脉相承。除手指外，共28个关节执行器，含16个谐波减速器，未见使用RV或行星减速器。其中旋转关节=无框力矩电机+谐波减速器，线性关节=力矩电机+滚珠丝杠。使用滚珠丝杠目前在价格与性能上并不具备优势，或是考虑到与汽车协同、量产。下肢运动能力相对落后，明显弱于本田阿西莫和波士顿动力。上肢的灵巧手是亮点，采用绳驱，6自由度、11个关节，仿生性较好，但量产性与可靠性待验证。目前动作开发方面仍落后于其他家，但我们认为特斯拉在迭代及开发效率方面有优势。感知与交互：集成了汽车视觉传感的技术，实现精确的3D建模。暂未看到雷达、ToF、IMU与超声等。硬件为左右单目相机+鱼眼相机，成本较低，依赖算法。能够与Tesla汽车共用FSD系统是擎天柱最大的优势之一，包括数据、算法、传感器方案、自研SoC芯片、超级计算机D0J0等。其他零部件：电池，容量2.3kWh、工作电压52v，实现小体积大容量，推测复用了汽车动力电池技术。电池与主板、散热风扇置于胸腔中。
目标成本价2万美元，降本能力超预期
目标成本2万美元，远低于其他人形机器人，但落地情况待观察。结构上，我们估算传动系统、控制系统及AI、其他硬件成本占比分别为36%、33%、31%；降本路径可能有:(1)电机数量减少，由之前披露的40个减少到28个;(2)采用视觉感知，相机硬件成本低;(3)电池、FSD系统、可靠性仿真平台等与汽车复用，芯片、软件、算法、数据等大量前期投入已完成;(4)首批机器人可在自家车厂使用，保证了一定的需求量。
受益标的
力星股份、汉宇集团、绿的谐波、步科股份、怡合达、秦川机床等
风险提示：人形机器人量产进度不及预期、国内供应链渗透不及预期。
作者：开源证券，孟鹏飞,熊亚威
时间：2022-10-10
页数：15
链接：
https://pdf.dfcfw.com/pdf/H3_AP202210091579016261_1.pdf?1665394813000.pdf
简介：
特斯拉Optimus降本能力超出预期，滚珠丝杠大量应用
特斯拉Optimus原型机发布，符合技术开发预期，降本能力超出预期。（1）硬件设计紧凑，利于成本控制（目标2万美元）；硬件架构方案成熟、稳定可控容易实现；（2）关节方案、视觉感知、芯片、AI系统、电池等与汽车同根同源，有利于量产、降本及快速迭代；（3）硬件仿真平台、灵巧手、双目视觉、腰部自由度等方面较为出色。整体硬件架构采用大电池组+电机驱动+刚性金属传动+串并联关节分布+视/力/位传感器。关节采用执行器设计，与汽车一脉相承。除去手指和手臂（手臂暂未看到）共26个执行器，含16个谐波减速器，未见使用RV或行星减速器。其中旋转关节=无框力矩电机+谐波减速器，线性关节=力矩电机+丝杠导轨。灵巧手单手手指上有6个执行器+11个自由度，采用绳驱驱动。
运动控制技术处于初级阶段，关节设计与汽车一脉相承
运动控制:整体还处于比较初级的水平，弱于世界五大人形机器人，强于国内其他厂商水平。看好未来的潜力及开发迭代效率。关节采用执行器设计，与汽车一脉相承。除手指外，共28个关节执行器，含16个谐波减速器，未见使用RV或行星减速器。其中旋转关节=无框力矩电机+谐波减速器，线性关节=力矩电机+滚珠丝杠。使用滚珠丝杠目前在价格与性能上并不具备优势，或是考虑到与汽车协同、量产。下肢运动能力相对落后，明显弱于本田阿西莫和波士顿动力。上肢的灵巧手是亮点，采用绳驱，6自由度、11个关节，仿生性较好，但量产性与可靠性待验证。目前动作开发方面仍落后于其他家，但我们认为特斯拉在迭代及开发效率方面有优势。感知与交互：集成了汽车视觉传感的技术，实现精确的3D建模。暂未看到雷达、ToF、IMU与超声等。硬件为左右单目相机+鱼眼相机，成本较低，依赖算法。能够与Tesla汽车共用FSD系统是擎天柱最大的优势之一，包括数据、算法、传感器方案、自研SoC芯片、超级计算机D0J0等。其他零部件：电池，容量2.3kWh、工作电压52v，实现小体积大容量，推测复用了汽车动力电池技术。电池与主板、散热风扇置于胸腔中。
目标成本价2万美元，降本能力超预期
目标成本2万美元，远低于其他人形机器人，但落地情况待观察。结构上，我们估算传动系统、控制系统及AI、其他硬件成本占比分别为36%、33%、31%；降本路径可能有:(1)电机数量减少，由之前披露的40个减少到28个;(2)采用视觉感知，相机硬件成本低;(3)电池、FSD系统、可靠性仿真平台等与汽车复用，芯片、软件、算法、数据等大量前期投入已完成;(4)首批机器人可在自家车厂使用，保证了一定的需求量。
受益标的
力星股份、汉宇集团、绿的谐波、步科股份、怡合达、秦川机床等
风险提示：人形机器人量产进度不及预期、国内供应链渗透不及预期。
