人形机器人行业新技术系列：电感式编码器，机器人关节位置测量核心部件.pdf

报告摘要

特斯拉Optims全身编码器数量有望超过50个，价值量可观。拆解特斯拉Optimus二代的结构来看，机器人全身使用的编码器数量多达54个；其中，旋转关节上使用28个（一个电机使用2个编码器）、直线关节上使用14个（一个电机使用2个编码器）、灵巧手上使用12个。假设机器人总成本为5万美金，编码器成本占比3%，测算下来编码器价值量约1500美金，价值量大，而且编码器属于测量关节电机位置的必备传感器，使用确定性高。我们认为，随着Optimus产品不断迭代升级，身体及灵巧手自由度仍有提升空间，需要使用的编码器数量有望继续增加，单机配套价值量随之也会继续提高。磁编码器为当前主流，电感编码器潜力大。磁编码器在测量精度、尺寸、装配成本、耐油污等方面优势较为明显，是当前机器人产品上应用的主流编码器方案，但其对强磁干扰的适应性较弱，尤其在电机分布较为密集的人形机器人产品中，大量杂散磁场可能导致其信号失真，产生定位误差。而电感式编码器工作在交变磁场中，对直流低频磁场具有较强免疫能力，其在人形机器人产品中有较大潜力。随着电感编码器规格尺寸不断做小，成本持续降低，电感编码器有望替代磁编成为人形机器人应用中主流编码器解决方案。车用电感编码器应用广泛，技术成熟。电感式编码器已广泛应用于汽车底盘及线控系统、动力总成等部件中，如电动助力转向、电子制动助力器、电子节气门均使用了电感器编码器来测量电机角度位置，其中，电子制动助力器属于汽车最高功能安全等级（ASIL-D）的部件，说明了电感式编码器具备极高的安全性、可靠性及量产一致性。车用电感编码器具备迁移到人形机器人关节编码器上的可能性。二者在芯片设计与感测原理、电路及磁路设计、结构设计、算法体系等方面均具有较强的技术同源性。我们认为，车用电感编码器厂商在技术上具备切入到人形机器人领域的潜力，而且车规产品的大批量生产制造经验也有望赋能人形机器人零部件产品的研发及制造体系构建。 【