天天看点

编码器:人形机器人高壁垒核心零部件,布局龙头全梳理

作者:乐晴行业观察

#来点儿干货#

编码器在人形机器人中发挥着重要作用,广泛应用于关节和灵巧手等部位。每个旋转关节需要2个编码器,总计28个;每个线性关节和灵巧手则各需1个编码器,分别对应14个和12个。预计单个人形机器人需要使用约54个编码器。

根据市场研究机构的统计,2022年编码器市场规模约为28.9亿美元,并有望在2028年扩大至48.0亿美元。

随着人形机器人和工业自动化需求的不断增长,全球编码器市场有望持续保持强劲增长态势。

关注乐晴行业观察,洞悉产业格局!

编码器:人形机器人高壁垒核心零部件,布局龙头全梳理

编码器行业概览

编码器用于测量机械部件的旋转或位移,将位移位置或速度等信息转换为电信号输出,属于角位传感器的一种。

作为伺服电机的前端测量元件,编码器的精度要求随着伺服控制性能的提高而同步提高。

根据检测原理的不同,编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式等多种类型。

光编码器和磁编码器是两种最常见的编码器类型。

目前市场上使用最广泛的是光电编码器,其基于光学原理进行测量,通常包括光源、透明标尺或光栅以及接收器或传感器头,适用于高精度、高分辨率的应用,能够提高机器人的动作精确度。

光编码器生产环节需要在无尘环境下进行并且密封要求严格。

磁编码器则利用磁性原理进行测量,通常包括磁性标尺和传感器头部分,适用于对环境耐受性强、小型轻量、高可靠性的应用。

相比于光编码器,磁编码器对灰尘、污垢、液体和油脂等污染物以及震动等不良工况不敏感,更适合应用于各类复杂场景的人形机器人。

随着技术的不断改进,磁式编码器的精度和分辨率得到提升,正逐渐在以往由光学编码器占据的市场中取代后者。

编码器分类图示:

编码器:人形机器人高壁垒核心零部件,布局龙头全梳理

资料来源:公开资料

从产业链角度来看,行行查 | 行业研究数据库 资料显示,编码器上游厂商提供电子元器件、机械零件等原材料和零部件,中游厂商则是编码器制造商,负责将上游的原材料和零部件组装成完整的编码器产品,下游厂商则是编码器产品的应用领域,如电梯行业、伺服控制领域、机床行业、机器人、军工领域等。

编码器:人形机器人高壁垒核心零部件,布局龙头全梳理

编码器市场竞争格局和龙头梳理

编码器是高精度测量设备,其在成本、机械安装与校准、使用环境等方面都存在一定的技术壁垒。

全球编码器行业集中度较高,海外编码器厂商以日系的多摩川和欧系的海德汉为代表。

据市场研究机构MIR 睿工业的数据,2022年大陆编码器市场中,多摩川、海德汉、西克和堡盟等海外厂商占据了50%以上的市场份额,国内头部厂商禹衡光学(奥普光电控股子公司)排名第三,市场份额占比约为8%。

2022年编码器市场竞争格局:

资料来源:公开资料、国泰君安

长春禹衡光学是中国光栅编码器和光学仪器制造领域的领先者,其发展历程见证了中国光栅编码器工业化的演进,公司成功打破了海外厂商的市场垄断,其光栅编码器产品已成功应用于华中数控、广数、科德数控等国内知名机床企业,同时与沈阳新松机器人建立了合作关系。其代表性的JFT系列绝对式光栅尺产品在国际同类产品中处于领先水平,最高分辨率达到惊人的2.5纳米。

奥普光电是一家由中国科学院长春光学精密机械与物理研究所主导的高新技术企业。该公司在光电测控领域积累了强大的综合实力,并具备国内顶尖的光学精密机械和光学材料研发及生产能力。

在国内编码器市场,除了禹衡光学还包括宜科电子、东崎、天创恒达、倍加福等在内的多家主要厂商。

国产编码器在使用性能上与国外同类产品相比仍存在一定差距。例如,在使用方式上,国产编码器通常采用360度(无限转动)设计,而国外编码器则更多地采用90度、180度等工作角度。

编码器:人形机器人高壁垒核心零部件,布局龙头全梳理

整体而言,编码器市场整体上呈现出相对封闭的特点,主要由几家国际知名厂商所主导,对新进入市场的企业构成了一定的市场壁垒。#机器人##人形机器人##编码器##传感器##文章首发挑战赛##财经新势力#

编码器:人形机器人高壁垒核心零部件,布局龙头全梳理

结语

人形机器人对编码器的品质要求极为严格,因为编码器的性能直接决定了机器人的运动精度和稳定性。这就要求编码器制造商必须具备完善的品质控制体系和先进的检测手段,以确保产品质量的稳定和可靠性。

作为人形机器人的核心部件,编码器需要依托高精度、高稳定性的技术支持,这涵盖了电子、机械、光学等多方面的专业技术。此外,编码器还需满足耐磨损、抗干扰等严苛要求,这要求制造商具备高水平的技术研发和生产能力。

随着以特斯拉等企业引领推动人形机器人的高速发展,国内厂商正在快速跟进。编码器作为人形机器人的核心细分领域,有望迎来广阔的市场机遇。

关注乐晴行业观察,洞悉产业格局!

继续阅读