马斯克最新对话中透露,特斯拉人形机器人传动新方案-灵巧手传动。
灵敏度目标是穿针引线,且预期1年后实现。
原文对话很长,市场解读总结如下:
1、关于手指谐波/行星:
谐波相比于行星精度和背隙有优势,微型谐波是一个值得尝试的方案;
如果未来空心杯电机能做到低转速+更高扭矩密度,微型谐波+空心杯的方案值得期待;空心杯电机仍是手指最优解。
2、腰部丝杠:
腰部用丝杠替代谐波理论是可行的,需要进一步验证;
结构设计上不太会有大的改动,目前是在现有设计框架上进一步提升执行器的传动效率。
3、灵巧手绳驱:
目前国内玩家以杆式结构为主流方案,手术机器人以及shadow、fllex等顶尖灵巧手品牌使用绳驱为主;
绳驱方案受限,原因是缺少合适材料和工艺去克服易断和形变问题,如果解决则绳驱或是更优方案。
补充关于灵巧手的信息。
灵巧手是为多任务 而研究开发的一种智能型通用机械手,灵巧的抓取 是任务操作的先决条件。
灵巧手目前设计面临的最大难题是空间狭小而自由度极多。
当下解决这个难题有两个方向:
1)采用欠驱动方式,牺牲一定灵活性减少电机数量;
2)将电机布置转移至前臂,采用拉线方式从远端控制灵巧手的关节,但缺陷是拉线机构随着使用,精度会逐渐变化,机构复杂易损坏,因此尚不具备实用性。
特斯拉Optimus灵巧手:6个驱动器和11个自由度,使用较为经典的六电机驱动方式+蜗杆传动机构+绳驱系统。
相关标的:
鸣志电器:特斯拉关节模组总成商
预计价值量在1.2万元(不考虑供应驱动器)/1.7万元(考虑供应驱动器)。鸣志电器已有产空心杯电机(本体)、精密行星减速器、编码器生产能力,且目前正处于和T客户送样测试中,确定性和弹性兼具,此外具备驱动器生产能力(子公司瑞士T Motion生产的驱动器,技术对标以色列ELMO,能与空心杯电机搭配形成微驱系统),若未来供应,弹性进一步加大。
伟创电气:空心杯电机商
伟创电气ECH13系列空心杯电机产品直径13mm、空载转速85000rpm、最大输出功率58W、最大额定转矩7mNm,效率可达90%,机械时间常数达1.52ms,综合性能优于鸣志、MAXON、FAULHABER等国内外头部厂商,后续将进一步研发10mm、8mm、6mm及100000rpm的更高功率密度的产品(而国内转速主要集中在30000或60000rpm以下);目前人形机器人相关产品处于开发验证阶段,预计23Q4/24Q1进行送样测试,明年会有小批量放量。
未来灵巧手的优化多在传感器端(模组厂商不具备生产能力),能够供应高端阵列式触觉传感器产品的厂商基本为国外厂商,国内上市标的偏边缘:柯力传感、康斯特、汉威科技。