同花顺-圈子

特斯拉最新人形机器人进展的视频中，Optimus通过端到端的神经网络，可完成物体分类、做瑜伽动作等复杂任务，产业进度超预期。

人形机器人用到的机械传动装置众多，其中旋转运动主要看减速器，而直线运动则要看丝杠。

丝杠传动是主流的直线传动方式。丝杠即丝杠螺母副，也即螺旋机构，按其摩擦特性可分为三类：滑动（普通）丝杠、滚动丝杠及静压丝杠。

其中，滑动丝杠结构简单，制造工艺方便，应用最广；滚动丝杠摩擦损失小、传动效率高，在精密机械中应用广泛；静压丝杠性能优异，但技术复杂，应用相对较少。

根据滚动体类型不同，人形机器人中常使用的滚动丝杠又可进一步细分为滚珠丝杠和行星滚柱丝杠。

目前特斯拉Optimus对承载力要求更高，线性关节采用的是反向式行星滚柱丝杠，其中肘部2个，腕部4个，腿部8个，但不排除对承载力要求更低的人形机器人采用成本更低的滚珠丝杠。

滚珠丝杠传动效率和传动精度高，为数控机床、工业机器人等机电一体化设备行程6m以下的直线传动系统使用最为广泛的传动形式。

根据2020金属加工论坛，机床为滚珠丝杠下游主要应用领域，占比约21%，此外，机器人、航空航天、汽车等应用占比亦较高。

根据观研报告网，2022年，全球滚珠丝杠市场规模约为230.5亿美元，我国滚珠丝杠市场规模全球占比21%，达47.5亿美元，按照2022年平均汇率计算，约合人民币320亿元。

根据Gartner Intelligence，我国为全球机床产值最大、消费规模最大国家，滚珠丝杠下游最大应用领域即为机床，机床行业高端化有望提升中高端滚珠丝杠需求。

根据2020金属加工论坛，滚动功能部件采用比例在40%以上的企业中，经济型滚动功能部件国产化率约为52%，中高档型滚动功能部件国产化率约为48%，考虑到金属加工论坛样本局限性，过半市场或仍待国产替代。

除滚珠丝杠外，行星滚柱丝杠也属滚动摩擦螺旋传动，其与滚珠丝杠的主要区别在于负载的传递单元使用螺纹滚柱，而非滚珠。

相较滚珠丝杠，行星滚柱丝杠主要优点包括：

（1）接触点数量多，能够承受更高的静态负载和动态负载，静载为滚珠丝杠的3倍，寿命为滚珠丝杠的15倍；

（2）具有更强的刚度和抗冲击能力；

（3）可以提供更高的转速及更大的加速度，加速度最高可达3g；

（4）螺纹传动螺距设计范围更广，导程更小，一般导程可做到1mm，微分丝杠可以到0.1mm或更低。

行星滚柱丝杠性能显著优于滚珠丝杠，但行星滚柱丝杠技术复杂，加工精度要求高，制造难度大，目前主要用于精度与负载要求较高的航空航天、汽车、油气等领域。

根据Acute Market Research，2021年，航空航天、汽车为滚柱丝杠全球主要应用领域，应用占比达45%。

根据persistence market research，2023年全球行星滚柱丝杠市场规模预计可达3.0亿美元，预计2033年将达到5.6亿美元。

长期维度，行星滚柱丝杠承载高、精度高、抗冲击能力强、转速与加速度大，有望广泛应用于人形机器人，特斯拉Optimus线性关节即采用行星滚柱丝杠，随人形机器人渗透率提升，行星滚柱丝杠市场空间有望打开。

全球行星滚柱丝杠市场集中度较高，根据Acute Market Report，龙头企业占据全球行星滚柱丝杠约60%-70%份额。

国内市场亦基本由国外企业主导，根据《E公司滚柱丝杠产品营销策略研究》，2021年海外龙头国内市占率约80%。相较于海外龙头，国内公司产品研制及应用尚处于起步阶段，产业化程度犹待提升。

关注相关概念股：秦川机床(000837.SZ)、贝斯特(300580.SZ)、长盛轴承(300718.SZ)、恒而达(300946.SZ)、恒立液压(601100.SH)、五洲新春(603667.SH)、鼎智科技(873593.BJ)等。

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