今日,馬斯克在利雅得舉行的沙特-美國投資論壇上預測,人形機器人數量最終將達到數百億,這意味著機器人靈巧手有望迎來更大市場。
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靈巧手作為人形機器人的重要部件,是人形機器人產業鏈中必不可少的一環,隨著具身智能和機器人技術的快速發展,近年來正逐漸成為行業焦點。
作為機器人與環境交互的末端執行器,靈巧手集深度仿生、柔性感知、微機電系統、高性能材料等前沿技術交叉融合之大成,其主要能力體現在感知和操作上,通過多關節、多模態感知和智能控制技術來實現物體的抓取、操作與交互。
人形機器人產業化的趨勢日益明顯,作為人形機器人與物理環境交互的核心部件,人形機器人的發展離不開靈巧手這個關鍵部件,而在靈巧手的研發中,兆威機電做出了突破性的成績,其研發邏輯能為行業入局人形機器人帶來思考。
▍兆威機電在靈巧手的布局
兆威機電布局靈巧手不是一時興起的追風,而是基于技術路線同源性,延展出來的戰略決策。
兆威機電成立于2001年,是一家集設計、研發、制造于一體的微型驅動系統方案解決商,其主要產品具備高精度、小體積、低噪音等特性,能夠適應下游行業的應用需求。此前公司產品主要應用于智能汽車、消費及醫療科技、先進工業及智造、機器人等多個領域。
自成立以來,兆威機電始終堅持以精密驅動和應用導向為核心的技術創新戰略,將傳動、微電機與電控系統高度融合統一,構建起了“1+1+1”的協同創新體系,并通過這三大系統的融合,形成了微型傳動及驅動系統領域的全鏈條競爭能力。
近年來,機器人具身智能逐漸成為推動各行業變革的新興力量,發展潛力巨大,未來擁有廣泛的應用場景。兆威機電認識到,靈巧手作為人工智能和高端制造的完美結合,是人形機器人重要的末端執行器,其技術突破與具身智能的發展水平直接掛鉤,而靈巧手的發展又與微機電驅動系統密切關聯,對體積、負載、壽命、能耗等方面不斷提出新要求。這恰恰與兆威機電長期以來所專注的研發方向非常契合。
憑借在微型傳動領域的技術積累與客戶基礎,兆威機電研發出了人形機器人靈巧手,入局人形機器人賽道。
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為實現靈巧手的自研,兆威機電做了多方面的準備。兆威機電對靈巧手進行了較為充足的調研,公司發現現有靈巧手存在指節從動自由度單一、靈巧性與抓握力受限、工藝復雜等技術瓶頸,同時靈巧手所需要的關鍵零部件(如電機等)存在進口依賴難題,受國外技術制約。
為此,技術研發上,針對傳統無刷電機存在的繞圈繞線難度大等普遍難題,兆威電機結合精密精密設備對輕量化、高響應動力等方面的需求,首先研發出具備無電刷、低干擾、內阻小、壽命長等優勢的10mm高性能無刷空心電機,同時兆威電機還完成了電機產品的系列化平臺建設,形成了包括直流有刷電機、無刷直流電機以及無刷空心電機等多種類型產品。
在電機等方面產品的技術突破顯著增強了兆威機電在微型傳動領域的技術壁壘。通過持續的研發投入,兆威機電在微型傳動領域不斷精進,其微型傳動及驅動系統已能夠滿足靈巧手的小體積、大負載、長壽命、低能耗的需求。
2024年11月,兆威機電在深圳高交會上首次發布了全球首創的指關節內置全區動力單元的靈巧手產品,集成了微型減速器、電機、控制單元及電子皮膚傳感器等。該靈巧手具有17個主動自由度,可以對自由度配置進行進一步的拓展。每個指關節都配備了獨立的高功率密度微電機模組,不僅可以實現獨立控制,還能通過多關節多層級力位協同的柔順控制,執行更為復雜精細的動作。
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得益于核心部件自主研發,在靈活性與精度上,該靈巧手的單指節能夠實現3個及以上主動單元的配置,與人手接近,突破了傳統靈巧手在復雜抓握任務中的瓶頸;感知方面,靈巧手集成了柔性電子皮膚,并逐步建立了基于不同工作場景的強化學習模型,不僅具備了多模態感知能力,還提升了智能性;在使用上,靈巧手憑借高精度設計、卓越的穩定性以及耐久性結構等優勢,擁有較長的使用壽命,符合工業級產品標準。
▍兆威機電的發展情況
兆威機電自成立以來,便在微型傳動及驅動系統領域深耕細作,成為該領域的佼佼者。近年來,隨著人工智能等領域的發展,微型傳動與驅動行業市場進一步擴大,并呈現出智能化、數字化、多元化等等趨勢。在此趨勢下,兆威機電憑借在該領域的技術積累,展現出了強勁的發展勢頭。年報顯示,兆威機電的微型傳動系統占營業收入的63.34%,是公司的主要營收來源。
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微型傳動及驅動系統作為智能設備微型化的基石,是機電一體化領域的核心技術之一,通常由微型電機、齒輪、傳感器等關鍵組件構成。通過微型化和高精度的機械結構設計,微型傳動及驅動系統能夠實現動力傳遞與精確的運動控制,具備小型化、高傳動效率、高扭矩密度等顯著優勢,適用范圍廣泛。
目前,兆威機電的產品除了應用于機器人靈巧手,還應用于智能汽車、消費及醫療科技、先進工業及智造等多個領域。
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兆威機電年報數據顯示,持續的研發投入為其帶來了收入的穩步增長。研發投入上,年報顯示,公司2024年費用支出為2.64億元,其中研發投入為1.55億元,同比增長20.53%,約占總費用的60%。營收方面,年報顯示,公司2024年實現營業總收入15.25億元,同比增長26.42%;歸母凈利潤2.25億元,同比增長25.11%;扣非歸母凈利潤為1.84億元,同比增長37.54%。可以說,押注微型傳動系統,使得兆威機電2024年已經在營收和利潤方面實現雙增長。
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除在國內市場勇立潮頭外,兆威機電還致力于全球化發展,美國兆威成功設立,與德國兆威相輔相成,為其全球擴張奠定了一定的基礎。
兆威機電的經營模式主要涵蓋采購-生產-研發-銷售四個環節,確保與需求緊密對接,并有效整合上下游的資源。盡管兆威機電通過不斷優化與持續投入,提升了運營效率,但根據年報數據,公司經營活動產生的現金流量凈額僅為1.24億元,同比下降36.89%,這一數據揭示了其在現金流管理方面存在一定的短板,這可能會對其未來的資金周轉和投資活動帶來不利影響。考慮到宏觀經濟的波動風險以及技術研發可能遇到的瓶頸,兆威機電在下游市場的商業化進程中仍存在不確定性,可能會對其收入造成影響。
▍結語與未來
站在微型傳動行業的前列,兆威機電沒有停下技術創新的腳步,而是持續且敏銳把握著市場的智能化轉型趨勢。在機器人與具身智能的浪潮中,通過聚焦行業新興需求,兆威機電基于自身在微型傳動及驅動系統的技術長板,為行業帶來了創新性的靈巧手解決方案,從而使其能夠在不斷變革的市場中保持領先地位與競爭優勢。
目前,扎根技術,加大投入研發,兆威機電突破了國外在高端方式等靈巧手領域的技術壟斷,填補國內機器人執行部件在高靈巧性、強抓握力方面的研發空白,也形成了企業技術護城河。
未來,兆威機電有望繼續把握新興市場的發展機遇,年報顯示,兆威機電已經計劃2025年將研發重點放在人形機器人產業上。除了繼續加快新一代靈巧手驅動模組及整手系統的商業化進程為,兆威機電還將積極推動AI與數智化技術在公司全流程運營中的深度融合,加大AI驅動的數智化創新投入,以保持公司在微型傳動及驅動技術領域的領先優勢。
對于這家公司,市場不妨多一些期待。
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