特斯拉发布第二代Optimus,具有良好的行走速度、灵活性细
2023-12-16 12:27:12
描述
事件:特斯拉发布了第二代Optimus,具有良好的行走速度、灵活性细节、传感和智能协调平台,具有很高的拟人化程度。 今年,我们提出了两个主要建议:1)在5月中旬,根据具体智能和相关制造商的变化;2)8月中下旬,推荐主流执行器、减
[本文共字,阅读完需要分钟]

事件:特斯拉发布了第二代Optimus,具有良好的行走速度、灵活性细节、传感和智能协调平台,具有很高的拟人化程度。

今年,我们提出了两个主要建议:1)在5月中旬,根据具体智能和相关制造商的变化;2)8月中下旬,推荐主流执行器、减速器、灵巧手等主要供应商,挖掘产业链相关公司,后续表现良好。

现在,我们对投资节奏的判断非常积极。包括人工智能在内的主要科技行业、华为、机器人、卫星都呈现出强劲的主线轮换趋势。在每一条主线中,明年机器人产业进步的基调都比较明确,但细节和时间点可能会发生一些变化。明年将是机器人量产的第一年,产业格局将变得更加广阔。与科技行业的其他行业相比,机器人的空间和格局最具想象力。此外,中国在机器人领域也有一些具有世界竞争力的公司。鉴于中国在制造业方面的强大立足点,这可能对机构投资者更友好。因此,我们建议继续关注这些核心和潜在的公司。最近的趋势表明,非产业应该先加强,然后依靠明年的产业来实现进一步发展。

最近,我们进行了大量的研究工作,并接触到了产业链的核心。以下是一些细节和干货:

1)AI Day时间线:特斯拉这次AIDay应该希望直接正式发布自动驾驶。目前,端对端V12正在员工内部测试中。我们预测将在大约2-3周内得出结论,是否发布完整的L4自动驾驶发布也决定了AIDay的时间。我们预测,该方案的形成时间不会超过一个季度,AIDay的相应细节应该在3月前出来,实物展示和进一步实施。

2)机器人生产线预批量生产时间:特斯拉目前需要定点生产和预测,这不仅需要考虑单点生产能力,还需要关注生产线的稳定性进行重要测试。我们预测Q1最早会批量生产,具体细节会在2月和3月之后变得更加清晰。目前每周只有少量供应,因为比自动驾驶需要更多的细节控制。在软件层面,目前的数据还不够,所以在后续扩大批量生产的过程中,需要进行一些小批量的供应和收集更多的数据。

3)核心产业链的大判断:执行器、灵巧手等领域的逻辑将继续加强,可能会有一些交易推广。目前,许多主流制造商正在支持和推广上游供应商,因此新进入产业链的公司可能有更多的机会。一旦大规模生产开始,主流制造商将扩大业绩,产生更高的回报。我们建议您在中期保持关注。

特斯拉机器人史:

去年,特斯拉首次在AIDay上展示了第一代机器人,并于去年10月1日发布了一个早期的演示机器人。这一代机器人的整体形状相对简单,有许多外部电缆,动作相对笨拙。当时,机器人是由四个人携带的,所以去年的AIDay机器人被认为有点令人失望。

自今年3月以来,特斯拉发布了一些更新的视频,展示了第一代机器人的进展。到目前为止,进展仍在继续。最近,特斯拉在一段小视频中披露了第二代机器人,称为Gen2。

与第一代相比,第二代机器人有很大的不同,更接近人的外表和表现。

1)第二代机器人可以扭动脖子,而第一代机器人的脖子是固定的。

2)第二代机器人的手更灵活,有11个自由度。需要澄清的是,去年的机器人实际上有11个自由度,其中6个是主动的,5个是被动的。被动自由度由空心杯电机和涡轮杆驱动,钢丝绳驱动,主动自由度由空心杯电机直接驱动。

3)机器人的脚部结构。最明显的感知变化包括脚踝和脚趾的改善,使其更类似于人体工程学的脚步结构。具体的变化包括增加脚趾的结构,类似于人的脚趾,以及脚踝的可转动性,以及一些力和扭矩传感器。此外,脚上还增加了一层类似鞋子的装置,主要有两个目的:一方面,防止铝合金直接接触地面产生噪音(如果铝合金直接接触硬地面,如纸或木板,很容易损坏,所以脚上增加了鞋装置,以减少噪音和损坏);另一方面,鞋底增加了柔性传感器,类似于电子皮肤,用于检测脚底各点的力变化,在不平衡的地面上保持脚底的平衡。该技术也应用于一些国内机器人公司和实验室,可用于恢复机器人和人形机器人,提高其平衡,并与其固态算法合作。

4)智能表皮:虽然视频中没有提到,但通过供应商的研究,我们了解到该机器人的表面将覆盖一层智能表皮。比如拓扑集团上周发表了一篇关于智能表皮的文章。智能表皮的作用主要有两个方面:1。使机器人的外观具有温度控制和变化功能。众所周知,机器人的表面应具有与婴儿皮肤相似的质感,并能保持稳定的25度左右的温度,并在正负5度范围内波动。2.感知外部温度的变化,以增强机器人与人类的互动。也可以看出,特斯拉的机器人设计理念不仅是让机器人在工厂执行任务,更是让机器人进入家庭与终端用户互动。否则,没有必要在整个机器人身体上覆盖智能表皮。

5)轻量化:步行速度提高30%。

总的来说,与前一代相比,特斯拉的OptimusGen2取得了显著的进步。从去年10月的演示,到今年3月展示的第一代人形机器人视频,再到现在的第二代Optimus,我们可以看到特斯拉的机器人不仅越来越接近人类的外观,而且在实用性方面也越来越强。这种进化速度远远超出了我们的预期。

机器人板块投资思路:

从12月开始,机器人领域进入了密集的催化期。自马斯克去年宣布计划制造机器人以来,机器人已逐渐从早期主题投资转向工业投资阶段,预计明年将成为价值投资阶段,因为它开始大规模生产,并有望逐步实现利润。催化事件逐渐增多是工业投资或价值投资的标志之一。催化事件逐渐从个别灵感过渡到更连续的分布。因此,如果机器人行业的投资策略继续被定位为追逐催化事件,如AIDay,未来可能会面临更大的风险。因此,我们对机器人板块的投资理念一直是核心目标,逢低布局。

在未来,许多催化事件将出现在机器人领域,一些可见的,一些可能不可预测的,就像今天发布的视频一样,这是以前难以预测的。未来的催化事件现在可以看到:

1)圣诞节前后会有一些关于AIDay的消息。AIDay的具体时间尚未公布,这与机器人领域有关,但更多的是与汽车自动驾驶有关。一旦确定了自动驾驶项目,AIDay的日期将很快公布,AIDay的时间节点将在明年年初逐渐明确。

2)定型+特斯拉审厂:

执行器正在逐渐成型。线性执行器基本上已经完成了产品的成型,旋转执行器可能会有一些改进,如使用更高的扭曲密度和更高的精度、更高的效率和更强的刚性减速器。这些改进可能会稍微改变,但整体成型并不遥远。

成型后,特斯拉可能会来到国内供应商进行工厂审查,预计时间将在春节后,即2月底左右。这些核心供应商也提到了指定的时间,通常在第一季度和第二季度之间,因为工厂审查需要时间,如果一切顺利,供应商的指定将迅速推进。

一旦定点完成,下一个任务就是批量生产。Optimus仍处于B样阶段。今年5月前是A样,5月后过渡到B样,接下来是C样。产品定型定点后才能推进C样的生产,因为B样仍然主要是手工制作。C样执行器的生产需要小批量试生产模具,因此特斯拉将为供应商提供模具成本或研发成本。按照正常的商业逻辑,这笔费用将在产品定型后支付。

一般来说,产品定型后,将遵循指定点,然后打开模具进行C样品生产。C样品的生产通常需要一个季度。如果产品的产量符合特斯拉的要求,预计明年第三季度左右将进行小批量生产。

从拓普集团的第三季度报告中,我们可以看到,第一批小批量试生产的数量约为每周100台,未来将继续增长,可能达到每周1000台或更高。明年,机器人的大规模生产将继续增长。因此,我们建议投资者不要将机器人行业视为主题投资,而是关注三花、拓普、明智电器、绿色谐波等核心目标。

核心部件:

空心杯电机、减速器、滚柱丝杠和传感器是机器人领域的核心部件。

1)空心杯电机:单机价值在1万左右。鸣志电器的关键目标。

特斯拉目前需要的空心杯电机有一些独特的要求。首先,这些电机需要足够小,但它们必须能够输出至少15公斤以上的大功率物体。这带来了一个矛盾:如何在较小的尺寸要求下实现大功率输出。为了克服这个问题,有两个关键因素:将电机转速提高到极限或增加磁场强度。

通常,电机的磁场强度可以通过在电机中添加铁芯或在转子周围包裹一圈铁片来增加。然而,这种方法并不适用于手指中的空心杯电机,因为它会显著降低手指的灵活性。因此,传统的方法是将空心杯电机的转速提高到很高的水平,但目前的要求是不要让转速过大。这是因为灵巧的手需要在很短的时间内实现各种手指动作,所以电机对驱动的响应速度非常高。

由于空心杯电机的要求相当矛盾,供应商需要与客户深入合作,不断研发和改进,以满足这些特殊要求。明智与大客户进行了两年多的研发合作,其他公司可能需要时间进入该领域,开始布局空心杯电机,影响明智在大客户市场的份额。

2)减速器:现在主要是谐波。特斯拉需要的是一种新型减速器,超过谐波、行星和摆线针轮。它具有重量轻、刚度高、精度高、传动效率高的特点。它结合了三者的优点,抛弃了它们的缺点。绿色谐波的关键目标。

3)滚柱丝杠:丝杠制造有两种主要类型,一种是梯形丝杠,另一种是行星滚柱丝杠。梯形丝杠通常用于机器人的手腕,每个手腕通常需要两个梯形丝杠,所以每个机器人通常需要四个梯形丝杠;另外十个是行星滚柱丝杠。梯形丝杠体积相对较小,价值较低。行星滚柱丝杠价格高,价值大。此外,行星滚柱丝杠的生产壁垒较高,特别是螺母内螺纹的加工和与十个行星滚柱的精确啮合,增加了加工难度。滚珠丝杠行业的龙头格局暂时不清楚,给市场足够的想象空间,价值相对较大。

今年11月,许多滚柱丝杠制造公司向Tier1公司提供样品,并签署了一些边际变化较大的协议,导致滚柱丝杠成为前段时间的核心细分。核心目标是北特科技和贝斯特。这两家公司在行星滚柱丝杠领域都有一定的布局,在设备储备方面领先于同行。此外,五洲春节还在滚柱丝杠领域做了一些布局,有迎头赶上的趋势。

特斯拉Optimus需要一种特殊类型的滚珠丝杠,不同于通常用于机床的滚珠丝杠。虽然有人认为之前要求的滚珠丝杠精度低于机床,但其实精度并不低。相反,他们需要的是一种反向滚柱丝道,这使得螺母的内螺纹很难加工。

4)传感器:

特斯拉的第二代机器人Optimus引入了一系列重大改进,其中最明显的是传感器技术和覆盖全身的智能表面(即电子皮肤)。传感器升级主要涉及以下关键领域

手部传感器:Optimus的手配备了新的触觉传感器技术,特斯拉过去的机器人从未在手指末端使用过触觉传感器。过去,市场猜测Optimus可能使用传统的电流环来控制手,但特斯拉在视频中清楚地显示了手指末端触觉传感器的使用,这是一个重要的升级。

脚传感器:机器人的脚也升级了,增加了力传感器和扭矩传感器。这不仅提高了机器人感知环境的能力,而且使其能够更好地控制运动,实现更稳定的步态。这些传感器的数量和类型都增加了,包括触觉传感器。对于触觉传感器,未来可能的趋势是高分辨率的微压电传感器。

未来传感器的一个趋势是将传感器、编码和驱动器集成在一起,即“三合一”,特斯拉也提到了这一趋势。这一趋势不仅可以降低执行器的尺寸,还可以降低执行器的成本。当然,如果你想去这里如果你朝着方向做,你不仅要依靠传感器的变化,还要依靠减速器和电机的变化。这个方向将有利于制造传感器和驱动芯片的公司。

注意灵巧手:

与第一代机器人相比,灵巧的手有11个自由度,这种设计没有改变。第一代和第二代机器人的原理是一样的。一只手有6个空心杯电机,两个拇指,另一个手指有一个空心杯电机,产生主动自由。此外,灵气手每个手指前的两个关节由钢丝绳驱动,产生另一个被动自由。具体来说,拇指有两个主动自由和一个被动自由,而另外四个手指有一个主动自由和一个被动自由,所以一只手有11个自由,对应六个执行器。

之所以要注意灵巧的手,是因为特斯拉虽然是一种有腿的机器,但未来机器人可能会有多种形式,不仅限于双脚人形机器人。未来的智能机器人可能会采用不同的形式,如履带式和连接式,甚至家用机器人也可以有多只手臂。因此,未来手臂市场可能比机器人本体市场更大。

最近,一些公司也开始关注灵巧手的发展。比如今年3月,腾讯发布了一款名为TRX-Hand的产品。在未来,结合大脑、眼睛和灵巧手的手眼协同技术可能会成为一个重要的方向。所以,未来人形机器人市场潜力巨大,但是灵巧的手很可能会成为更大的市场。在灵巧手方面,需要注意的领域有:1)空心杯电机;2)触觉传感器;3)传动部件中的钢丝绳。 产业链研究

特斯拉发布第二代Optimus,具有良好的行走速度、灵活性细