特斯拉人形机器人Optimus近期的ZUI新进展主要是灵巧手技术的重大突破和量产计划的推进。灵巧手是人形机器人抓取物体的重要工具，其技术路线和配置方案直接决定了机器人在实际操作过程中的表现。当前Optimus 70%左右的硬件已定型，未来一段时间有望主要围绕灵巧手和部分关节进行。因此也可以从灵巧手环节的变化来推测人形机器人整机的应用端进展。在人形机器人单机和灵巧手中，丝杠部分是价值量占比较高的部分。特斯拉人形机器人采用了近一半的直线关节执行器，其中会用到单价较高、市场较小、量产难度高的行星滚柱丝杠。行星滚柱丝杠行业由于技术复杂且壁垒高，当前还处在生命周期早期，是值得长期跟踪的人形机器人核心零部件环节之一。
01 丝杠行业概览
随着人形机器人灵巧手丝杠的日渐成熟，叠加特斯拉提升单手承载力的需求，手部采用丝杠进行传动成为一种发展方向。丝杠是将旋转与直线运动互相转化的传动元件，按设计结构角度分为梯形丝杠、滚珠丝杠、行星滚柱丝杠。丝杠主要分类：
梯形丝杠摩擦较大、承载力较弱，仅适合低成本、低精度的场合。滚珠丝杠通过在内螺纹与外螺纹之间嵌入滚珠大大减小摩擦阻力，不过滚珠丝杠的缺点是制造成本相对较高，且对安装和维护有一定的技术要求。滚柱丝杠采用滚柱代替滚珠作为滚动体，在承受重载时表现出色。其中，行星滚柱丝杠是一种新型精密滚动功能部件，具有尺寸小、推力大和精度高等优点，是高承载、高转速和复杂工况条件下机电伺服系统执行机构的ZUI优选择。
02行星滚柱丝杠：人形机器人高价值环节
行星滚柱丝杠通过螺母、滚柱、丝杆等零部件将旋转运动转换为直线运动，是实现人形机器人**运动控制的关键部件之一，也是人形机器人单机高壁垒和高价值量环节。以特斯拉Optimus为例，单个行星滚柱丝杠的单价约为2,000元/个，单台人形机器人中行星滚柱丝杠的总价值在2.8万元以上。整体来看，在人形机器人中的价值量占比较高，盈利能力位居前列。根据特斯拉发布的相关资料显示，其人形机器人直线关节选用行星滚柱丝杠传动。根据OptimusGen2的示意图，特斯拉人形机器人直线关节总共选用14个行星滚柱丝杠。主要分布在机器人的大臂（2个）、小臂（4个）、大腿（4个）和小腿（4个）等部位，对应其14个线性执行器。
此外，行星滚柱丝杠中丝杠上游选用的 材料多为合金结构钢，螺母和滚柱选用的材料为高碳铬轴承钢；零部件包括丝杠、螺母等关键部件。分类来看，行星滚柱丝杠可以分为五类，其中反向式结构紧凑、重量更小，但加工要求更高。由于行星滚柱丝杠结构复杂、加工难度大和成本较高，目前还没有得到广泛应用，因此行业还处于生命周期早期。
03行星滚柱丝杠市场竞争格局
当前行星滚柱丝杠单价仍高，工艺流程复杂且长，同时精磨设备供给有限。从今年展会中各家展出的人形机器人来看，本体环节对于部件的方案选择上，国内较少企业采用价格更高且能带来更好性能表现的行星滚柱丝杠。2023年中国丝杠市场规模25.7亿，行星滚柱丝杠仅占4%，外资市占率达85%。从行星滚柱丝杠产业格局来看，海外具备先发优势，国内企业正在加速实现国产替代。 瑞士GSA公司是全球第YI大行星滚柱丝杠制造企业，在中国市场份额高达52%，占据国内市场主要份额。 特斯拉形机器人Optimus直线关节为反式行星滚柱丝杠，使用的是瑞士GSA制造的RGTI 12.8。瑞士ROLLVIS公司是全球第ER大行星滚柱丝杠生产商，*大的通用件厂商之一，在中国市场份额占比约26%。瑞典EWELLIX公司、德国舍弗勒、日本THK等也是具有实力的厂商。
Rollvis部分行星丝杠类型：
由于行星滚柱丝杠结构复杂，技术门槛高，目前国内各公司以原有技术储备为基础，大多处于研发或小批量验证阶段，厂商数量少，且竞争格局较为分散。根据公开的信息，目前已布局行星滚柱丝杠的主要企业有北特科技、恒立液压、贝斯特、双林股份、五洲新春、新剑传动、南京工艺、鼎智科技、KGG等。国内在直线传动领域做的比较好的新剑传动，在其官网上展示出了在人形机器人上同特斯拉Optimus类似的丝杠选型应用。恒立液压通过定增募资20亿元投入线性驱动器项目，其中包括行星滚柱丝杠的生产。随着人形机器人在应用端测试成熟化，将对零部件提出更高要求，同时规模化降本后，行星滚柱丝杠的方案渗透率有望提升。整体来看，国内行星滚柱丝杠行业正处于成长期，未来国产技术突破带来的技术降本也有望形成对滚珠丝杆与梯形丝杠的向下替代逻辑。随着人形机器人、航空航天和精密机床等**下游对行星滚柱丝杠的需求持续兴起，行业供给端有望持续优化。
行星滚柱丝杠的零件检测，会用到英国TAYLOR HOBSON公司的轮廓仪和圆度仪。如需进一步了解相关产品及应用，请通过下面方式联系我们。
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