人形機器人行業深度報告(一):集技術大成之手可否重塑未來_第1頁
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此報告僅供內部客戶參考請務必閱讀正文之后的免責條款部分證券研究報告行業深度行業深度機械設備集技術大成之手,可否重塑未來?人形機器人行業深度報告(一)評級同步大市評級變動:維持行業漲跌幅比較42%22%2%-18%機械設備滬深3002024-042024-072024-102025-013M12M機械設備-19.14賀劍虹執業證書編號:S0530524100001hejianhong@相關報告分析師重點股票2023A2024E2025E評級兆威機電增持鳴志電器增持五洲新春買入我們認為人形機器人是繼電腦、智能手機和新能源汽車后的另一個顛覆性產品的賽道。人形機器人產業鏈主要由上游零部件、中游人形機器人本體及下游終端應用等環節組成。上游包括減速器、電機、絲杠、控制器、傳感器等硬件部分,以及軟件系統部分。國內人形機器人起步較晚,但追趕迅速。目前行業尚處于產業化初期,入場企業繁多,國內入場企業基本全面覆蓋產業鏈所有環節。根據GGII預測,預計到2030年全球人形機器人市場規模將達到150億美元。為什么當下時間節點最關注靈巧手?我們認為靈巧手是“人形”概念的重要體現,是機器人適應人類生存環境的最優解,且在人形機器人全環節價值占比量較高。另外,特斯拉三代Optimus在靈巧手方面變化顯著,有望成為彈性最佳部件。靈巧手的三大核心組件,驅動系統、傳動系統和傳感系統,目前方案百花齊放,均有突破可能。驅動系統:以電機驅動為主,空心杯電機性能優越,無刷有齒槽電機具備成本優勢。傳動系統:當下以腱繩方案為主,也有混合傳動的創新方案。傳感系統:六維力傳感器必不可少,電子皮膚為觸覺傳感最終解決方案。靈巧手市場空間廣闊。根據中商產業研究院預測,2024年全球機器人靈巧手市場容量將達76.01萬只,2030年全球機器人靈巧手市場容量將達141.21萬只。2024年全球機器人靈巧手市場規模將達17.06億美元,2030年全球機器人靈巧手市場規模將突破30億美元。建議重點關注:靈巧手龍頭兆威機電;電機及驅動系統龍頭鳴志電器;具備熱處理、精密機加工能力,全面布局行星滾柱絲杠和微型絲杠的五洲新春。建議關注:子公司與宇樹科技簽訂合作協議的曼恩斯特;在腱繩材料領域具備優勢的大業股份;掌握機器人用行星滾柱絲杠技術的雙林股份。風險提示:人形機器人產業化進程不及預期;人形機器人核心部件降本進程不及預期;行業競爭加劇;原材料成本大幅變動。此報告僅供內部客戶參考-2-請務必閱讀正文之后的免責條款部分 41.1人形機器人發展歷史 41.2人形機器人產業鏈介紹 61.3人形機器人發展現狀及未來展望 8 2.1為什么當下時間節點最關注靈巧手? 2.2驅動方式:電機驅動為主流趨勢 2.2.1驅動方式的分類 2.2.2驅動電機類型:空心杯電機or無刷有齒槽電機 2.3傳動系統:多種路線共存,決定穩定性和靈活性的核心指標 2.3.1腱繩傳動 2.3.2連桿傳動&齒輪傳動 2.4傳感系統:技術難度高,期待產業化落地 2.5靈巧手市場空間有望穩定增長,國內產品價格優勢顯著 5 5 6 8 9 此報告僅供內部客戶參考-3-請務必閱讀正文之后的免責條款部分 8 此報告僅供內部客戶參考-4-請務必閱讀正文之后的免責條款部分1人形機器人驅動向前,賽博伙伴重塑未來1.1人形機器人發展歷史能化發展階段(2020年至今)等四個階段,人形機器人從最初以模仿人類外觀和基本動作為起點,逐步演變成了具有人類特征的智能系統,并推動了人工智能、自動控制、機動速度可達9公里/小時。自2006年起,ASIMO逐步融合視覺識別等技術,具備了基本的交互能力,能夠完成如擰瓶、倒水、端茶和踢球等任務,標志著人形機器人進入了集能化的發展階段,朝著高度集成、感知環境、運動自如、精細操作的方向邁進。人形機器人能夠自主執行更復雜的任務,如從傳送帶上撿起電池單元并精確放入托盤中。2025簡單步態控制上。2010年后,人工智能和機器學習的進步大幅提升了人形機器具備平穩行走和復雜動作能力,助推我國人形機器人產業步入了智能化發展階段。2025此報告僅供內部客戶參考-5-請務必閱讀正文之后的免責條款部分圖1:人形機器人發展史道。根據行業生命周期理論(IndustryLifeCycle行業的生命發展周期主要包展階段:幼稚期,成長期,成熟期,衰退期。我們認為人形機器人目前尚處于發展的導入期即幼稚期,行業格局尚不明朗,在社會發展背景的需求下以及產品、產業和政策等圖2:人形機器人行業處于發展導入期此報告僅供內部客戶參考-6-請務必閱讀正文之后的免責條款部分1.2人形機器人產業鏈介紹人形機器人產業鏈主要由上游零部件、中游人形機器人本體組成。目前,由于人形機器人尚未在下游終端零部件在人形機器人領域的應用由于處于產業早期因此尚未得到充分驗證。我國人形機器人供應鏈仍處于持續構建中,未來有技術儲備,能夠率先進入量產供應鏈的公司有望圖3:人形機器人產業鏈人形機器人的上游包括減速器、電機、絲杠、控制器、傳感件系統部分。在整條產業鏈中,從長期來看,最具價值的部分在于軟件部分,即能夠自研或掌握運動控制、人工智能算法等核心技術者,將掌控人形機器人的中樞與大腦,某種程度上將有望在技術層面主導人形機器人的發展方向和發展節奏;從當下看,價值占策并發送指令給執行機構。智能芯片是決策控制的核心,它集成了高性能處理器、內存和其他必要的計算資源,能夠快速處理復雜的算法。控制器則負責協調各個子系統的運智能感知系統:是人形機器人的眼睛、耳朵和感覺器官。攝像頭用于視覺識別,可以捕捉環境圖像,幫助機器人識別物體、人臉或導航路徑。雷達則用于距離測量和障礙此報告僅供內部客戶參考-7-請務必閱讀正文之后的免責條款部分實現語音識別和交流。IMU(慣性測量單元)則用于測量機器人的姿態和加速度,對于動力系統:為機器人提供能量來源。電池包通常安裝在機器人的胸部,因為這里空間較大且便于散熱。現代人形機器人多采用高能量密度的鋰電池,以保證長時間的工作時間和足夠的功率輸出。此外,高端人形機器人一般會配備能量管理系統,可以根據實關節:是人形機器人實現靈活運動的關鍵部件。線性執行器和旋轉執行器分別用于直線和旋轉運動。線性執行器通常由無框力矩電機驅動,通過凌柱絲杠將旋轉運動轉化為直線運動,同時配備軸承減少摩擦。旋轉執行器則使用螺波減速器和無框力矩電機,靈巧手:是人形機器人與外界交互的重要工具。空心杯電機和步進電機提供精確的驅動力,行星減速器和凌珠絲杠確保手指的精細動作。觸覺傳感器和力矩傳感器則使機器人能夠感知物體的形狀、硬度和重量,從而實現抓取、操作等復雜任務。這些傳感器其他組成:除了上述主要部件外,人形機器人還包括許多輔助系統。本體結構件構成了機器人的骨架,提供了支撐和保護作用。通信裝置用于與其他設備或網絡進行數據交換,支持遠程控制和協同工作。散熱裝置則確保機器人在長時間運行時不會過熱,保此報告僅供內部客戶參考-8-請務必閱讀正文之后的免責條款部分圖4:人形機器人框架圖1.3人形機器人發展現狀及未來展望即包含工業機器人、服務機器人等業務的原有機器人企表1:各類型人形機器人廠商代表企業資深玩家初創企業跨界玩家科技企業原生機器人廠商優必選傅利葉智能小鵬汽車科大訊飛遨博智能波士頓動力智元機器人特斯拉達闥機器人埃斯頓酷卓樂聚機器人宇樹科技追覓福德機器人鋼鐵俠科技戴盟機器人小米天太機器人偉景機器人逐際動力戴森博實股份EngineeredArts銀河通用機器人開普勒機器人星動紀元FigureAI三星此報告僅供內部客戶參考-9-請務必閱讀正文之后的免責條款部分美、日本和韓國在全球的技術研發、企業培育及產業應用方面占據領先地位。尤其是在工業制造、商業服務以及家庭護理等領域,人形機器人的市場潛力已經初見端倪。隨著行業的快速發展,全球范圍內出現了許多優秀的人形機器人制造企業。中國、美國、日本和歐洲等地匯聚了世界上最多的人形機器人企業,包括中國的優必選、宇樹科技、傅圖5:人形機器人廠商主要分布地區此報告僅供內部客戶參考-10-請務必閱讀正文之后的免責條款部分圖7:智元遠征A2圖8:波士頓動力Atlas全球人形機器人行業目前處于技術探索的早期階段,但后續潛力巨大。根據GGII同時也擁有全球最大的消費市場之一。在政府及政策支持下,國內機器人產業鏈快速、此報告僅供內部客戶參考-11-請務必閱讀正文之后的免責條款部分000圖11:中國人形機器人市場空間及銷量預測0 0率達14.42%。中商產業研究院分析師預測,2024年中國智慧養老市場規模將達到6.80876543210876543210圖13:國內智慧養老市場規模持續提升此報告僅供內部客戶參考-12-請務必閱讀正文之后的免責條款部分2靈巧手:人形機器人擬人化核心之一,變化孕育機遇靈巧手是傳統機器人的夾爪部位,并有望成為最終替代方向。作為機器人與環境交當前末端執行裝置主要分為多指夾持器和多指靈巧手兩類,傳統多指夾持器僅能實現基礎抓握功能,難以應對復雜場景中多樣化的工作需求,特別是在需要完成撥動、旋轉、搓捻、勾取、刻畫等精密操作的工況下,高自由度多靈巧手是“人形”概念的重要體現,是機器人適應人類生存環境的最優解。靈巧手提升了機器人的實用性和功能性,是人形機器人擬人化的重要核心之一。靈巧手是人形機器人實現精細操作(如擰螺絲、拿取易碎物品)的核心,其性能直接決定機器人能否人和服務機器人的夾爪難以應對大部分家務及人類的日常行為,靈巧手不僅在外形上具備擬人化優勢,更能依靠多自由度來模擬人類的手,來完成大部分日常人類活動。在人形機器人逐步發展的未來,靈巧手是完成“擬人化”任務最重要的執行器。圖14:夾爪用途較為單一靈巧手在人形機器人中的價值占比較為可觀。靈巧手的硬件和軟件研發門檻極高,是機器人領域的技術制高點之一。人類手部有27個自由度(5指×3關節+腕部仿生根據前瞻產業研究院數據,靈巧手在人形機器人成圖15:靈巧手在人形機器人中的價值占比此報告僅供內部客戶參考-13-請務必閱讀正文之后的免責條款部分第三代仿人靈巧手穩定接住迎面拋來的網球然后拋下,低延時和靈巧度表現亮眼。視頻中,特斯拉的這一新手可以快速追蹤并攔截快速移動著的網球,實現快速響應,穩定接球,體現出強大的空間感知能力。對于網球這類小體積物體的穩定抓取,背后需要精準的手指協調與壓力控制,以及關節與執行器的協作能力。我們認為,為了使人形機器人個,成為最接近人手自由度的靈巧手之一。經過兩年時間的迭代,特斯拉靈巧手的自由度不斷提升,第三代產品的主要更新包括將執行器外置在前臂,采取空心杯電機、行星減速器、絲杠及腱繩驅動系統,并加強觸覺傳感器方案,整體能力實現大幅增強。OptimusGen3的靈巧手由5根手指構成,每根手指擁此報告僅供內部客戶參考-14-請務必閱讀正文之后的免責條款部分圖16:人手的自由度圖17:特斯拉三代機器人靈巧手變化顯著圖18:特斯拉OptimusGen3靈巧手自由度拆分靈巧手的三大核心組件,驅動系統、傳動系統和傳感系統,決定其性能和成本中,驅動系統負責提供動力來源,驅動手指關節運動;傳動系統則是將驅動系統的動力此報告僅供內部客戶參考-15-請務必閱讀正文之后的免責條款部分圖19:靈巧手分類2.2.1驅動方式的分類按自由度與執行器的數量關系來分類,靈巧手驅動方式可分為全驅動和欠驅動。全驅動(FullyActuated)和欠驅動(U自由度,需要通過機械設計(如彈簧、連桿機構等)來實現多個自由度的協同運動。這靈巧手的全驅動與欠驅動設計在結構、控制和應用場景上存在顯著差異。全驅動過直接控制實現每個關節的精確運動,優勢在于高精度操作如捏取細小物體、調整抓握姿態和主動力反饋,即可實時調節每個關節的力度,但代價是系統復雜、成本高昂且能耗較大。欠驅動則通過機械設計,如肌腱、彈簧或連桿,將少量執行器的動力分配至多低成本和被動自適應能力,但犧牲了精細控制能力且依賴環境交互完成姿態調整。從應用場景來看,工業場景中全驅動手更適合精密裝配,而欠驅動手更適用于倉儲物流中的快速抓取。我們認為未來趨勢傾向于混合驅動方案,在關鍵自由度保留全驅動以實現核此報告僅供內部客戶參考-16-請務必閱讀正文之后的免責條款部分圖20:全驅動靈巧手示意圖圖21:欠驅動靈巧手示意圖圖22:全驅動手產品圖23:欠驅動手產品按驅動器類型分類,靈巧手驅動方式可分為電機驅動電機驅動憑借高控制精度、快速響應和模塊Optimus靈巧手就是通過微型電機直驅實現高自由度精細操作。且電機驅動以伺服電機(如空心杯電機)為核心,容易與力傳感器或觸覺傳感器以及減速器等集成。但其劣勢此報告僅供內部客戶參考-17-請務必閱讀正文之后的免責條款部分圖24:雷賽智能DH系列靈巧手均使用無刷空心杯電機驅動氣壓驅動利用壓縮氣體驅動柔性執行器,優勢在于高柔順性(被動適應物體液壓驅動以液體壓力傳遞動力,具備超高功率密度和抗沖擊性,適合野外或工業重圖25:SanctuaryAI的液壓驅動靈巧手形狀記憶合金驅動(SMA)通過合金熱致形變產生運動,優勢是無傳無電機噪音。但其致命缺陷是效率極低,它們的能量轉換率通常<10%,且響應速度有此報告僅供內部客戶參考-18-請務必閱讀正文之后的免責條款部分2.2.2驅動電機類型:空心杯電機or無刷有齒槽電機靈巧手常見的驅動電機類型主要包括空心杯電機、無刷齒槽電機等。兩種主流方案高動態響應的應用場景中展現出顯著優勢,尤其在人形機器人靈巧手、關節驅動等對重量、響應速度和精度要求極高的領域備受關注。空心杯電機與傳統有刷直流電機的核心區別在于轉子無鐵芯設計。其轉子由繞線骨架和銅線圈繞組構成,呈空心杯狀,定子則超輕量化:轉子重量較傳統電機減少顯著。低轉動慣量:無鐵芯轉子慣性極低,啟動/停止時間可縮短至毫秒級,動態響應速度低電磁干擾:無鐵芯結構減少磁場畸變,適合精密電子設備集成。圖26:空心杯電機結構此報告僅供內部客戶參考-19-請務必閱讀正文之后的免責條款部分表2:空心杯電機特點特點優勢無齒槽效應-低速運行平穩-低振動,低噪音-轉子可控制在任意位置結構緊湊-磁路設計更優-功率密度更高-溫升低,效率高低電感-高動態響應-高加速度直流無刷電機(BLDC)是同步電機中的一種,即定子產生的磁場和轉子產生的磁場具有相同的頻率。無刷有齒槽電機是一種無刷直流電機,具有帶齒槽的轉子結構。轉子由硅鋼片疊壓而成,帶有齒槽,用于增加轉矩和轉動的平穩性;具有較好的散熱性能以及高扭矩密度,其初始成本相對較高,但長期運行維護成本低。直流無刷電機的工作原理是通過電子換向器來實現電機的連續運轉。其因具有高輸出功率、低電噪聲、高可直流無刷電機的品種繁多,結構各異,無刷電機系統是由轉子、定子以及電機控制部分組成。其中,轉子主要由永磁體等構成,定子則由線圈繞組和鐵心組成,電機控制圖27:直流無刷電機結構圖2.3傳動系統:多種路線共存,決定穩定性和靈活性的核心指標傳動系統決定了穩定性和靈活性。機器人靈巧手傳動系統把驅動器產生的運動合力以一定的方式傳遞到手指關節,從而使關節做相應的運動,傳動系統的設計與驅動器密切相關。雖然驅動源是影響靈巧手體積重量的重要因素,但是抓取穩定性和靈活性等重此報告僅供內部客戶參考-20-請務必閱讀正文之后的免責條款部分按照傳動方式與驅動結構劃分,靈巧手的傳動表3:三種主要傳動方式介紹傳動方式特點介紹典型案例腱繩傳動特點:由腱(鋼絲繩、迪力馬繩等)加上滑輪或者軟管實現傳動。腱一般具有很高的抗拉強度和很輕的重量,容易實現多自由度和遠距離動力傳輸,節省空間和成本,是一種柔順傳動方式。缺點:腱本身的剛度有限,影響位置精度;控制時需要一定的預緊力,容易產生摩擦;腱的布局容易產生力矩和運動的耦合。這些因素都增加了手爪抓取控制的難度和復雜性。連桿傳動特點:采用平面連桿機構傳動,剛度好、出力大、負載能力強、加工制造容易、易獲得較高的精度,構件之間的接觸可以依靠幾何封閉來實現,能夠較好實現多種運動規律和運動的軌跡的要求。缺點:結構冗雜,笨重,柔性不足,抗沖擊性能較弱,對手內空間配置要求較高。齒輪/蝸輪蝸桿傳動特點:驅動器通過齒輪或蝸輪蝸桿將旋轉變成直線運動,拉動驅動器和手指之間的彈簧來驅動手指產生動作,手指部分采用金屬連接,各個手指動作相互獨立,具有多種的抓取構形,和別的多指靈巧手相比,驅動更加靈活,但是手指的閉合時間較長。缺點:結構冗雜,笨重,柔性不足,抗沖擊性能較弱,對手內空間配置要求較高,手指的結構比較復雜,容易出現故障。2.3.1腱繩傳動靈巧手的腱繩傳動是一種模仿人類手指肌腱系統絲、高分子纖維等)傳遞動力,實現手指的彎曲、伸展及復雜動作。腱繩傳動的核心設計理念源于對人體肌腱系統的仿生學模擬。靈巧手的腱繩傳動是一種模仿人類手指肌腱系統的驅動方式,通過柔性繩索(如鋼絲、高分子纖維等)傳遞動力,實現手指的彎曲、伸展及復雜動作。類似人類手指的肌腱與肌肉協作,腱繩傳動通過電機或驅動器拉動繩索,控制手指關節的運動方向。多根腱繩協同工作,可實現多);從仿生學視角分析,腱繩傳動系統完美復現了生物肌腱的三重功能特性:①動力傳遞的精準可控性;②能量存儲與釋放的彈性機制;③多維度運動解耦能力。腱繩傳動無同時能通過多根腱繩的協同牽引,獨立控制多個關節,實現接近人類手指的靈巧性,而此報告僅供內部客戶參考-21-請務必閱讀正文之后的免責條款部分圖28:腱繩傳動原理模擬人手的肌腱結構,可以使得大型的驅動器遠離執行機構,減輕末端負載和慣量,提升抓取速度,適合空間狹小且需要驅動自由度數目較多的傳動場合,目前廣泛被靈巧手采用,但腱繩方案也存在材料磨損更換,帶負載能力弱,預緊力變化大,負載越大效率圖29:腱繩傳動靈巧手示例regeneration》此報告僅供內部客戶參考-22-請務必閱讀正文之后的免責條款部分與超高分子量聚乙烯纖維(UHMWPE另有碳纖維束和凱夫拉等選擇。腱繩材料選擇經歷復雜過程,早期有凱夫拉加滌綸、不銹鋼、特氟龍、芳綸綸、滌綸等成為主流,不過現在已經被淘汰,不銹鋼絲在一些手術機器中仍存在。碳纖表4:腱繩材料對比材料類型拉伸強度彎曲壽命(次)蠕變率(%/100h)摩擦系數單價(元/m)碳纖維束UHMWPE不銹鋼絲繩2×10^4凱夫拉493×10^5資料來源:AIOT大數據2.3.2連桿傳動&齒輪傳動連桿傳動作為剛性傳動承壓能力強,但柔性不足。連桿傳動以高剛性、高可靠性成為靈巧手主流驅動方式之一,尤其適合負載大、精度要求高的場景。連桿傳動利用剛性一個驅動器通過多連桿機構控制單個關節;多組連桿協同工作,實現多個關節的復合運連桿傳動多用于工業和商業用途,多個連桿串并聯混合的使用形式較為常見。由于其特性,連桿傳動能夠抓取大型的物體且結構設計緊湊,可以完成包絡抓取。且其沒有圖30:連桿傳動原理嚙合齒輪或蝸桿與蝸輪間的摩擦接觸傳遞動力,實現高精度、大扭矩的關節驅動。齒輪此報告僅供內部客戶參考-23-請務必閱讀正文之后的免責條款部分傳動憑借緊湊結構與高傳動效率,適用于需要精確位置控制與高負載能力的場景,例如工業機械手抓取重物時的穩定輸出。合理潤滑條件下,齒輪和蝸輪蝸桿磨損緩慢,也適合工業環境長期使用。蝸輪蝸桿傳動則利用其自鎖特性與高減速比,在無需持續供能的圖31:各類蝸桿傳動示意圖特斯拉的第三代靈巧手是混合傳動方案的代表。特斯拉第三代靈巧手創新性采用了“行星齒輪箱+絲杠+腱繩”結構,將蝸輪蝸桿方案替換為行星滾珠絲杠,絲杠能提供精準的線性驅動,具備最高的承載力,適用于工廠等場景。減速器方面,OptimusGen3采取行星減速器(齒輪箱)提高傳動精度、增強扭矩輸出能力。未來,隨著集成度需求提根據韓運崢《空間五指靈巧手控制系統設計》中闡述,使用絲杠進行混合傳動的方式是將電機和滾珠絲杠外置于手臂中,電機通過減速器帶動滾珠絲杠,電機軸的旋轉運動被轉化為絲杠螺母的平移運動,絲杠螺母拉動腱繩,腱繩另一端連接到手指指骨上,圖32:腱繩+絲杠混合傳動方式此報告僅供內部客戶參考-24-請務必閱讀正文之后的免責條款部分圖33:特斯拉第三代靈巧手使用混合傳動方案行星滾柱絲杠:在結構原理上與滾珠絲杠存在相似性,其核心差異體現在載荷傳遞該設計的顯著優勢在于力學性能的提升:額定動載荷和靜載荷均優于滾珠絲杠。通過螺紋滾柱的線接觸特性,載荷可沿多道接觸線形成分布式傳導,從而大幅增強系統的抗沖擊性能。該技術的局限性體現在運行參數方面:最大轉速與加速度指標相對偏低,導程圖34:行星滾珠絲杠結構2.4傳感系統:技術難度高,期待產業化落地感知是控制和執行的前提,人形機器人可通過信息的感知,為控制和執行提供實時反饋。感知層的傳感器是軟件控制和硬件零部件的力傳感器能感知力、力矩并轉換成可用輸出信號,是核心傳感器之一。力傳感器一般按一維,三維和六維分類。六維力傳感器是功能最全面的類型,可同步測量三軸力和三軸力矩,通常采用復雜彈性體和高精度應變片陣列,能夠實現全自由度力/力矩解耦,在手術機器人、航天機械臂等對精密操作要求極高的此報告僅供內部客戶參考-25-請務必閱讀正文之后的免責條款部分六維力傳感器適用于精細化場景。一般來說,如果力的方向和作用點是固定的,此時可以選擇用一維力傳感器進行測量。可以通過安裝定位,使力的方向和作用點都與一但力的作用點保持不變,并且與傳感器的標定參考點重合,就應該用三維力傳感器。因為被測量的力可以分解為三維力傳感器標定坐標系下的三個正交分量,三維力傳感器的此時應該選擇用六維力傳感器進行測量。因為空間中任意作用點上的力可以在六維力傳圖35:三類力傳感器受力對比圖36:2023年全球前五大六維力傳感器供應商此報告僅供內部客戶參考-26-請務必閱讀正文之后的免責條款部分觸覺傳感器在靈巧手中的應用是提升機器人環境交互能力的關鍵技術之溫度甚至表面紋理等復雜信息,從而賦予機器人更精細的操作能力、更高的環境適應性和安全性。以下從傳感器技術、應用場景、技壓阻式傳感器:通過材料受壓后電阻變化檢測壓力分布,例如柔性導電聚合物或碳納米管陣列。其優勢在于低成本、高柔韌性和易于大面積集成,常用于靈巧手指尖的接具有高靈敏度和動態響應快的特點,適用于需要快速觸覺反饋的場景,如機器人抓取易壓電式傳感器:基于壓電材料的電荷輸出響應壓力或振動,擅長檢測動態力與高頻光學式傳感器:通過光強、波長或光路變化間接測量接觸信息,例如光纖布拉格光柵或攝像頭結合彈性體變形。其優勢在于抗電磁干擾和高空間分辨率,但系統復雜度高圖37:部分觸覺傳感器工作原理業化成本的限制,現有市場化產品多局限于單功能力覺感知(如法向壓力檢測)和非柔性基底設計,與人類皮膚兼具"多維感知(此報告僅供內部客戶參考-27-請務必閱讀正文之后的免責條款部分電子皮膚技術有望成為人形機器人觸覺傳感最終解。隨著新型材膠、液態金屬)與微納加工技術的突破,研究者正致力于開發仿生皮膚系統:在功能層面向外延伸感知邊界,從單一力覺擴展到多維力覺及溫度感知;在物理特性層面實現自體特征的電子皮膚不僅突破了傳統觸覺傳感器的感知維度局限,更能通過

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