全面梳理人形机器人需要用到的“仿生”新材料,结构、感知、传动以及能源方面有较大潜力 ,人类对于制造同类的深层心理需求促使人形机器人的诞生以及其向类人化方向发展。人形机器人的快速发展也将带动新材料方面的应用,结构材料、感知及传动材料以 及能源材料方面将有较大潜力。
1)仿生或成为人形机器人最终形态 机器人被设计成人形的明面原因是由于基础设施以及技术的通用性,但深层原因或许是人类 对支配的欲望以及对少子化、老龄化的担忧。基于上述原因,我们认为仿生的机器人在未来 将有更大的发展空间,也将为各类相关新材料的发展提供更广阔的舞台。
2)结构件轻量化引发新材料革命 人形机器人自重的降够有效降耗,因此在轻量化的背景下,镁合金、工程塑料等轻 量化材料有望在机器人结构件中大展身手: 镁合金契合了低成本、轻量化等综合需求。关注在镁资源或镁合金精深加工中深度布局 的企业:宝武镁业、旭升集团等; “以塑代钢”从根本上解决了机器人材料过重带来的续航和灵活性问题,关注特种塑料及 其原材料供应商:中研股份、中欣氟材等。
3)感知需求提升带来新材料机遇 随着人们对于人形机器人精细操作的需求日益增长,人形机器人的触觉感知维度和数据量要 求也日益突出,灵巧手作为感知和执行机构,将发挥愈发重要的作用,也因此带来更多新材 料的需求: 传感器是人形机器人感知世界的最主要的方式: 光学六维力矩传感器具有精度高、敏感度高等优势,而使用金属3D打印制造传感器可 以实现传感器微小化,关注潜在获益公司铂力特、华曙高科;触觉传感器是当前机器人发展的重要方向,其导电材料的选择关乎到电极的灵敏度和稳定性,关注:传感器相关企业:福莱新材、唯科科技等;导电材料生产企业:道氏技术(碳纳米管)、黑猫股份(导电炭黑);驱动系统是机器人运动的核心,持续关注仿生机器人中驱动系统涉及到的新材料和新技 术。 SMA合金具有易于加工、技术成熟等优势,关注具有Ni-Ti记忆合金研发经验的企业: 西部材料、有研新材; EAP(电活性聚合物)是制造人工肌肉核心材料,关注上游弹性体材料:道恩股份、南京聚隆; 传动系统是机器人的骨骼和肌腱,在运动过程中承担传力传动的作用,而腱传动具有灵活 性好,距离长等优势,有望成为灵巧手的重要解决方案,关注高分子腱绳方案潜在受益企 业:南山智尚、同益中;金属腱绳提供商:大业股份。