机器人空心杯电机 (人形机器人电机分析)

空心杯电机投资标的

目前TSL采购MAXON产品用于测试机,但从成本控制角度,量产倾向于采购国内厂商。国内厂商进入TSL供应链进度:鸣志电器基本确定Tier1手部集成供应商,已完成第三轮送样,伟创电气、兆威机电已投标。

【空心杯电机供应商】

1.鸣志电器

已有产品: 空心杯电机(本体+驱动器)、减速机、编码器。

  • 有刷空心杯电机:机座尺寸范围φ8mm-φ24mm,空载转速最高可达 10000rpm~16000rpm ,最高功率可达13.5w;
  • 无刷空心杯电机:机座尺寸范围φ13mm-φ30mm,分为ECU(普通)和ECH(高速)系列,空载转速可达 15000rpm~50000rpm ,最高功率可达150w;
  • 驱动器:T motion的ONE FOR ALL 全能型智能电机驱动器,能实现通用电机支持(可匹配无刷空心杯电机)。

应用情况:定位高端应用, 主要布局慢速移动人工智能、高端医疗器械及生化分析仪器、智能汽车电子、暖通水泵模组系统、半导体生产设备和工控自动化等领域。

22年空心杯电机产销情况: 营收1000w元,产量2万台。订单超出产能,订单收入占比排序为电动工具(单价5、600元/台)>半导体>医疗(单价1500元/台)。 根据专家口径,公司计划扩张15条产品线,规划产能达30万台/年,最快预计24年底投产。

公司主要优势在于:1)技术积累: 鸣志2010年起开始研发空心杯电机,2018年起空心杯电机产品线建立,截至目前公司拥有空心杯电机发明专利30项; 2)驱动配套 :驱动器通过高频率控制电压电流驱动电机,技术和算法门槛较高。 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; 3)本土化服务 :国内生产空心杯电机, 美国子公司AMP(专注高精度运动控制)提供控制算法和前端研发 美国子公司LIN整合销售网络 ,可直接对接北美客户提供服务;

表:鸣志电器空心杯电机研发情况

机器人空心杯电机,人形机器人用的空心杯电机

图:T motion的电机驱动器可搭配空心杯电机

机器人空心杯电机,人形机器人用的空心杯电机

送样进度: B样阶段,2022年10月、12月分别为第一、第二轮送样,2023年3月第三轮送样,已送样300+台,预计今年10月C样;2)反馈,已满足TSL需求。

2.鼎智科技/江苏雷利

已有产品:22年推出无刷空心杯电机 ,电机直径范围φ16mm-φ42mm,包括5个产品系列。

应用情况: 当前多款样品处在测试阶段。 1)医疗领域, 无刷空心杯电机可 替代有创呼吸机的主电机,已处于客户验证阶段,”空心杯电机+精密齿轮箱”模组可用于多款口腔医疗仪器; 2) 军工领域, 空心杯电机可用于国内导弹精准制导系统。

优势在于:1)批量生产 :国内第一家能够实现空心杯电机自动化批产厂商, 公司自研高速无槽无刷电机制造一体化技术,能够实现自动化批产 ,降低返工率,制造能力具备一致性、长寿命; 2)自研自动化设备: 绕线设备由母公司江苏雷利自动化团队、鼎智科技以及其他合作方共同研发,市场上无相关产品 可避免需求爆发设备供应限制的情况。

3.兆威机电

已有产品:公司主要产品以微型电机+齿轮箱为主, 其中 电机主要为外采标准化电机,公司优势在于齿轮箱。如公司的相机调焦驱动系统, 由直流空心杯电机+塑胶行星齿轮箱构成,其结构紧凑、占用空间小,质量轻。

应用情况:集中在汽车电子、智能家居、消费电子领域, 如美容仪、吹风机、电动牙刷、智能门锁等。 后续向工业装备、智慧医疗深入布局。

研发实力:侧重驱动和传动控制, 公司 核心技术人员陈毅东(研发二部经理)从事电机控制系统研发10余年,包括空心杯电机控制技术研发 ,参与国家自然科学基金重点项目1项,发表论文10余篇。

4.伟创电气

已有产品:公司22Q2成立了机器人行业部,有空心杯电机产品。 目前主要是以机器人大配套为出发点,执行端主要以低压伺服、空心杯电机、特种无框力矩电机、谐波减速器等这类产品为主。 公司研制的空心杯电动机具有高转速、高扭矩、低噪音振动的优势,电机运行平稳、更精确的控制;电机结构紧凑让电机提供了更高的效率和功率密度。

应用情况:产品目前在内部测试阶段, 主要面向移动类、协作类、服务类的机器人领域。

【设备供应商】

田中精机

供应产品:精密绕线机 ,可实现绕线平整性,单价40w+/台。

公司简况 :前身为日本田中精机株式会社, 始创于1933年。 公司具有行业领先的自动化生产设备研发设计和定制化生产能力。