行业的发展趋势，GGII 认为，未来几年，协作机器人在各行业的渗透率将持续提升，整体需求将会延续增长态势。 本蓝皮书以协作机器人为核心，重点阐述了重点核心零部件的发展态势，其中包含减速器、无框力矩电机、关节模 组、力传感器等，结合协作机器人产业链各环节的技术特点，剖析协作机器人市场和技术脉络，同时对协作机器人的 应用行业、应用场景和应用趋势进行分析，旨在厘清协作机器人的发展脉络，帮助协作机器人产业链相关企业及投资 谐波减速器产品结构 10 图表 8 2016-2028 年中国协作机器人用减速器需求量及预测(单位:万台，%) 11 图表 9 无框电机产品 12 图表 10 2016-2028 年中国无框电机市场规模及预测(单位:亿元，%) 13 图表 11 扭矩传感器产品 14 图表 12 六维力传感器产品 15 图表 13 用户认知度的提升，协作机器人在非工业领域的渗透率将持续增 长，成为推动社会各领域智能化转型的重要力量。 第二章 协作机器人产业链分析 协作机器人作为工业机器人的分支，其产业链上游主要为电机、伺服驱动、减速器、编码器、传感器等零部件。 随着对于安全性、灵活性、柔性化的要求逐渐提升，同时复杂的下游场景不断对协作机器人提出新的应用要求，促使 协作机器人在提升性能的同时，还需要提高产品兼

分为测速发电机、增量式光电编码器两种 测速发电机 可以把机械转速变换成电压信号 而且输出电压与输入的转速成正比 增量式编码器 既可测量增量角位移 又可测量瞬时角速度 机器人自动化技术中，旋转运动速度测量较多，且直线运动速度常 通过旋转速度间接测量。在机器人中，主要测量机器人关节的运行速度， 下面重点以角速度传感器进行介绍。 数字 信号 模拟 信号 测速发电机的输出电动势与转速成比例，改变旋转方向时输出电动 被测机构与测速发电机同轴连接时，只要检测出输出电动势，就能 获得被测机构的转速，故又称速度传感器。 按其构造分为直流测速发电机和交流测速发电机。 1 、测速发电机 测速发电机是应用最广泛，能直接得到代表转速的电压且具有良好 实时性的一种速度测量传感器，它主要用于检测机械转速，能把机械转 速变换为电压信号。 图 4-12 直流测速发电机的结构原理 直流测速发电机实际是一种微型直流发电机，按定子磁极的励磁方 磁极的励磁方 式分为永磁式和电磁式。图 4-12 为直流测速发电机的结构原理。 永磁式 采用高性能永久磁钢励磁，受温度变 化的影响较小，输出变化小，斜率高， 线性误差小。 电磁式 采用他励式，不仅复杂且因励磁受电 源、环境等因素的影响，输出电压变 化较大，应用不多。 交流异步测速发电机与交流伺服电动机的结构相似，其转子结构有 笼型的，也有杯型的，在自动控制系统中多用空心杯转子异步测速发电

列的多次更新记录，存储层自动合并，优化存储效率 • 数据索引 ，支持对 JSON 列中的部分或全部字段构建搜索索引、列存索引 车架 ID 时间 车辆 状态 充电 状态 运行 模式 车速 累计 里程 电机 个数 电机 转速 LSVNV2182E 0100001 16920648 00000 1 3 2 60 10000 2 20000 Lindorm 宽表引 擎 多个 JSON 存储侧自合并 LSVNV2182E0100001 1692064800000 { “ 车辆状态” : 1, “ 充电状态” : 3, “ 运行模式” : 2, “ 车速” : 60, “ 累计里程” : 10000, “ 电机个数” : 2, “ 电机转速” : 20000 ， … } 写入 1 LSVNV2182E0100001 ， 1692064800000 ， { “ 车辆状态” : 1, “ 充电 状态” : 3, “ 运行 10000, “ 电机个数” : 2, “ 电机转速” : 20000 } 查询返回 （多个 JSON 查询侧自合并） LSVNV2182E0100001 ， 1692064800000 ， {“ 车辆状态” : 1, “ 充电 状态” : 3, “ 运行 模式” : 2 ，“车速” : 60, “ 累 计里程” : 10000, “ 电机个数” : 2, “ 电机转速” : 20000

来源：专家访谈，头豹研究院 灵巧手驱动分类 电机驱动式 气动驱动式 驱动 方式 控制电机的转速和转 向来实现机器人关节 的运动 通过气体的压力和流动驱 动气缸实现关节的运动 应用 主流驱动方式，如特 斯拉灵巧手 上海交大联合MIT开发的 气动灵巧手 优点 驱动力大、控制精度 高、响应快、模块化 设计、易于更换维护 易于控制、能量储存方便、 柔性高 缺点 电机的体积较大，会 占用较大的空间 达12~14个），同时需配合毫米波雷达（L2级3~5个，L3+级5个 以上）与激光雷达（L2级1~2个，L3+级2~3个）构建多传感器融合系统，实现全维度环境感知。新能源 汽车以三电系统（电池、电机、电控）为核心的智能动力架构，其配套的动力传感器数量（60~80个） 较传统燃油车（45~60个）明显增加。 系统 设备 L1 L2 L2+/L3 L3+/L4 智能驾驶系统 摄像头 2~4个 舱内：车载摄像头、毫米波雷达、体征测 试传感器等 3.3个 11.3个 系统 设备 燃油车 新能源车 智能动力系统 传感器 燃油车：进排气压力类、冷却液/燃油/机 油温度等类型传感器 新能源车：用于电池、电机、电控的各类 传感器 45~60个 60~80个 L2 部分自动驾驶 L3 有条件 自动驾驶 L4 高度 自动驾驶 L5 完全 自动驾驶 ◼ 报告完整版/高清图表或更多报告：请登录

修改，风洞测试也需要多次进行，一旦发现问题，就需要重新进行设计和测试， 导致研发周期漫长，成本高昂。而且，传统的设计方法难以满足消费者日益多 样化和个性化的需求，产品的更新换代速度较慢。 测试用例编写效率低 在电机测试实验室里，工程师手动编写测试用例的场景效率低下。 2000 个功能场景中，异常工况覆盖不足 60% ，未知漏洞如同定时炸弹潜伏在量 产 前夕。手动编写测试用例不仅耗费大量时间和人力，而且难以保证测试的 身结构。 虚拟仿真平台 电机多物理场仿真：通过电磁场 - 温度场 - 应力场三重耦合模型，在数 字 空间精准复现电机全工况运行状态。虚拟仿真平台可以模拟电机在不同工 况下 的工作状态，提前发现电机可能存在的问题，减少实车测试的次数。通 过在虚 拟环境中进行测试和优化，提高了研发效率和产品质量。虚拟仿真平 台可以模 拟各种复杂的电磁、温度和应力情况，对电机的性能进行全面评估。 例如，在 例如，在 高温、高压等极端工况下，模拟电机的运行情况，检测电机是否会 出现过热、 短路等问题。同时，虚拟仿真平台还可以对电机的设计进行优化， 通过调整电 机的参数和结构，提高电机的效率和可靠性。在电机研发过程中， 虚拟仿真平 台可以帮助工程师快速筛选设计方案，减少实车测试的次数，降 低研发成本和 时间。例如，工程师可以通过虚拟仿真平台，对不同的电机设 计方案进行性能 评估，选择最优的方案进行实车测试。

20250011 自然通风直接空 冷系统设计规范 工程 建设 2027 年 电力规划设计总院 能源行业发电设计 标准化技术委员会 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司 适用范围：本标准适用于新建火电机组自然通风直接空冷系统设计。 主要技术内容：总则、术语、基本规定、空气侧系统、蒸汽侧系统、汽轮机排 汽系统、凝结水回收系统、抽真空系统、清洗系统、电气和控制系统等。 / 12 能源 20250012 中国神华能源股份有限公司、烟台龙源电力技术股份有限公司、国能粤电台山 发电有限公司、神华工程技术有限公司、天津大学、西安交通大学、清华大学、 华北电力大学、安徽省电力设计院 适用范围：本标准适用于新建、改建、扩建燃煤发电机组掺氨燃烧项目。 主要技术内容：总则、术语、多型式氨燃烧器（等离子体氨煤混燃燃烧器、氨 煤混燃低氮燃烧器、纯氨燃烧器）性能、系统设计与布置方式及氨供应系统总 平面布置、工艺、检测、控制、电气、建筑结构、采暖通风机空气调节设计原 水电水利规划设计 总院 能源行业水电水力 机械标准化技术委 员会 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司等 适用范围：适用于水轮发电机组、主变压器、发电机出口断路器等设备的声纹 状态在线监测系统的设计、安装和运行管理。 主要技术内容：水电工程水轮发电机组、主变压器、发电机出口断路器等机械、 电气设备声纹在线监测的技术要求。 / — 18 — 序 号 项目编号 标准项目名称 标准 类别 完成

、工业机器人的分类 运动学链系代替纯圆柱状机器人中 的单一轴部件。 这种机器人有精密且快速的优点， 但一般垂直作用范围有限（ Z 方向 ），通常 Z 轴运动用一简单的气缸 或步进电机控制，而其它轴则采用 较精巧的电气执行器（如伺服电机 ）。 z r1 r2 r3 腕的 横滚 2 、工业机器人的分类 •C 圆柱状 圆柱状关节机器人也称为 SCARA 机器人，这种结构用多重铰接开放 2 、工业机器人的分类 工业机器人组成和性能参数 • 工业机器人的结构 • 工业机器人控制技术 • 工业机器人传感系统 • 工业机器人的应用 • 工业机器人发展方向 执行机构 控制系统 驱动系统（液压缸、电机等） 检测系统 工 业 机 器 人 3 、工业机器人的组成和性能参数 3.1 工业机器人的组成 控制系统 驱动系统 执行机构 操作对象 各组成部分关系 检测系统 执行机构也称操作  包括驱动器和传动机构两部分，它们通常与执行机构连成 机器人本体。  传动机构常用的有：谐波减速器、滚珠丝杆、链、带以及 各种齿轮系。  驱动器通常有： • 电机驱动：直流伺服电机、步进电机、交流伺服电机。 • 液压驱动； • 气动驱动。 3 、工业机器人的组成和性能参数 3.1 工业机器人的组成 B 驱动系统  通过对驱动系统的控制，使执行系统按照规定的要求

人形机器人产业链出海现状（上游零部件） 无框力矩电机、谐波减速器等国产化优势品牌进“T链”；短板环节近3年加速突破-空心杯电机、行星滚柱丝杠、六维力传感器等2025有望破40% 3 部件 硬件Bom价值量占比 2025E 应用部位 头部企业技术成熟度（TRL） AI/软件 导航 NA - 操纵 NA - 交互 NA - 电机 无框力矩电机 ~12% 直线 & 旋转关节 空心杯电机 ~6% 手 执行器 行星滚柱丝杠 人形机器人 • 服务机器人（医疗、外骨骼、扫地机器人） • 关节模组（旋转、直线执行器） • 灵巧手 • 丝杠（行星滚柱丝杠等） • 减速机（谐波、行星、摆线针轮减速机等） • 电机（无框力矩电机等） • 传感器（六维力、触觉传感器等） • 电池 • 新材料（Peek等）… 典型项目： • 市场进入战略 • 新产品/业务战略 • 产品定位战略 • 供应链整合及优化战略 •

整体外观。 · 传感器负责获取外部信息和自身状态信息，包括外部传感器和内部传感器，主要包括摄像头、麦克风、 压 力传感器、关节角度传感器等。 · 驱动和能源系统负责提供动力，一般都采用电机、液压等驱动方式。能源则是锂电池、燃料电池之类。 ■ 具身智能的核心技术 □ 具身智能的组成部分 本体 旋转关节 本体 线性关节 灵巧手 ■ 具身智能的核心技 术 □ 具身智能的组成部分 能源模块 ( 电池 ) 传感器 冷却系统 通信系统 力 矩电机 谐波减速器 绝对值编码器 力矩传感器 轴承 电机 丝杠 拉压力传感器 轴承 空心怀电迅 力矩传感器 齿轮 本体 ■ 具身智能的核心技术 □ 具身智能的组成部分 大脑 ( 中央控制器 ) · 交通物流 养老护理 儿童陪拌 中游：制造和集成 下游：应用场景 工业机器人 骨骼架 服务机器人 · … … 医疗救治 教育培训 本体制造 特种机器人 线缆线束 电机 ( 空心杯电机等 ) 个人和家庭客户 电子皮肤 家政服务 轴承 减速器 ( 精密、 RV 、谐波等 ) 公共服务 XX 行业解决方案 电池 政府用户 维护 保 养 系统集成 垂直行业客户

示教盒 操作台 接 口 计 算 机 感觉系统 与接口 公 用 内 存 一级控制 二级控制 伺服电动机 速度 控制 脉宽调制 放大器 码盘 测速 发电机 伺服单元 图 5-2 分散式控制框图 两级分布式控制系统，通常由上位机、下为机和网络组成。 上位机 可以进行不同的轨迹规划和控制算法 下位机 进行插补细分、控制优化等的研究和实现 气动驱动 以压缩空气为动力源驱动， 气动执行机构包括气缸、气动马达 液压驱动 以有压力的油液作为传递工作介质， 实现机器人的动力传递和控制 电动驱动 由于低惯量，大转矩交、 直流伺服电机及其配套 的伺服驱动器的广泛采 用，电动驱动系统在机 器人中被大量选用。该 类系统不需能量转换， 使用方便，控制灵活。 液压驱动 适用于承载能力大，惯 量大以及在防焊环境中 工作的机器人。但液压 年开始，固高科技逐渐提出了驱控一体化的产品 体系架构，并推出六轴驱控一体机。 5 、汇川技术 IMC100 等系列控制器 汇川技术公司掌握了高性能矢量变频技术、 PLC 技术、伺服技术 和永磁同步电机等核心平台技术。 2013 年，公司开始拓展到控制器 领域， 2014 年推出了基于 EtherCAT 总线的 IM100 机器人控制器， 目前其主要针对市场包括小型六关节、小型 SCARA 以及并联机器人