$德昌股份(SH605555)$  

一、EPS電機的原理

EPS電機的全稱是電動力助力轉向系統,它是以電機爲動力源來輔助駕駛員操縱方向盤的系統。EPS電機的工作原理主要包括以下幾個方面:

1. 轉向輸入檢測:通過轉向輪上的傳感器檢測駕駛員轉向輸入,並將輸入信號發送到電控單元。

2. 電控操控:電控單元根據轉向輸入計算Required的助力,並產生控制信號以操控電機工作。通常會考慮車速、轉向角度等參數來確定最佳助力。

3. 電機驅動:根據電控單元的控制信號,EPS電機會產生相應的扭矩來輔助轉向。電機通常採用高精度的無刷直流電機或同步電機。

4. 力臂轉換:電機產生的扭矩會通過一系列的齒輪或聯動杆機構轉換成轉向助力,幫助駕駛員轉動方向盤。

5. 閉環控制:通過轉向軸或方向盤上的角度傳感器監測轉向情況,並反饋到電控單元。電控單元根據反饋信號調整電機的驅動,實現精確控制。

6. 轉向執行:最終通過轉向系統來改變車輪的轉向角度,完成轉向操作。

7. 安全設計:EPS系統還會根據車速和轉向輸入判斷駕駛員的操控意圖。如果判斷爲不安全操作,可以減小甚至取消轉向助力,確保駕乘安全。

所以,簡而言之,EPS電機系統通過檢測駕駛員的轉向輸入,採用電機產生輔助轉向力,並結合車輛狀態實現對轉向的精確控制,幫助駕駛員安全地操控車輛轉向。這大大減輕了駕駛員的操縱力度,提高了車輛操控的靈敏度和安全性。EPS電機以其輕量化、高效率、節能環保等優勢,已經逐步取代傳統的液壓助力轉向系統,成爲現代車輛的標配。它是智能化汽車的重要組成部分。 

二、生產一個人形機器人，減速器和EPS電機，那種需求更大？

在人形機器人中,EPS電機與減速器的需求都是非常重要的,但在具體應用上還是有一定差別的:

1. EPS電機更適用於人形機器人的關節驅動,如手臂、腿部等,原因在於:

(1) EPS電機體積更小,重量更輕,更容易集成到關節內。

(2) EPS電機響應更快,控制更精確,可以實現人形機器人關節的靈活運動。

(3) EPS電機功率更高,扭力更大,可以驅動大功率的關節運動,如擡起重物等。

2. 減速器更適用於人形機器人的傳動系統,原因在於:

(1) 減速器有更大的減速比範圍,可以實現高速電機到低速關節的轉速匹配。

(2) 減速器結構更堅固,可以承受較大的負載和影響力,適合人形機器人的動力學特點。

(3) 減速器可以把電機產生的高速運動轉換成大扭矩的低速輸出,更適合驅動整個人形機器人的動作。

(4) 使用減速器可以選用更經濟的電機,通過提高輸入轉速來獲取所需的輸出功率,降低系統成本。

綜上,在人形機器人的設計中,EPS電機更適用於關節的直接驅動,需要小體積、高響應、高精度和高扭力的驅動源。而減速器則更適用於整體傳動系統,通過提高轉速來增加功率和扭矩,適合驅動整個人形機器人的動作。

所以,總體來說,人形機器人對EPS電機和減速器的需求是既需要又相輔相成的。EPS電機直接驅動關節實現靈活運動,而減速器通過動力傳遞驅動整機運動。兩者相結合可以提供強有力的驅動與傳動解決方案,從而達到設計高動作靈活性和高負載能力的人形機器人。

簡言之,人形機器人需要EPS電機來驅動關節,需要減速器來傳遞動力,兩者的需求都是非常重要而且相互依存的。這也是人形機器人系統中,電機與傳動系統的最佳組合方案。 

三、誰的技術含量更高？或者說哪個技術難度更大？

從技術難度和含量來比較,EPS電機的技術要求往往高於減速器。原因在於:

1. EPS電機需要高性能的電機設計,如無刷電機、同步電機等,這需要解決包括定子、轉子、控制器和傳感器在內的一系列技術難題,電磁設計和控制算法較爲復雜。而大多數減速器還停留在傳統的機械傳動結構,技術難度相對較低。

2. EPS電機對控制系統和軟件的要求較高,需要實現高精度的轉速 / 扭矩控制和閉環調節,這提高了控制算法和軟硬件的難度。而減速器一般只需要簡單的开關控制。

3. EPS電機通常還集成了診斷功能、安全監控和故障檢測等智能化設計,這增加了系統的復雜性。傳統的減速器一般不需要這些高級功能。

4. EPS電機對性能指標的要求較高,如高轉速響應、大扭矩密度、高精度等,這需要在材料選擇、結構設計和制造工藝上下更大功夫。而減速器的性能指標要求相對較低。

5. EPS電機還需要考慮電磁兼容和防止電磁幹擾等方面的設計,這也增加了難度。減速器的機械結構無需考慮這些方面的問題。

綜上,EPS電機作爲一種電驅動和電控裝置,其技術包含機械、電子、控制、軟件和材料等方面。要達到高性能和高可靠性,需要解決的技術難題較多,所以,總體來說,與傳統的機械減速器相比,EPS電機的技術含量和難度更高。這也是爲什么EPS電機的研發與應用,推動了材料、電子、控制和軟件等技術的進步。而對於較爲成熟的減速器技術,其技術革新相對較慢。所以,從促進相關技術進步的角度來看,EPS電機也具有更高的技術帶動作用。可以說,EPS電機已經成爲機電一體化和車載機器人技術的代表,其技術水平的提高,必將推動整個行業的發展。這也進一步證明了EPS電機技術的高難度與高精尖性。 

四、如果在人形機器人產業鏈上行上做投資，投資哪塊比較有前途？

在人形機器人產業鏈上,以下幾個方向的投資前景較好:

1. 關節驅動系統:如EPS電機、伺服電機、變速器等。人形機器人的關節驅動系統將機電一體化和高精度控制技術運用於一體,技術門檻高、市場需求大,投資潛力大。

2. 傳感系統:如視覺傳感器、力覺傳感器、位置編碼器等。傳感系統爲人形機器人提供環境感知能力和自主控制基礎,也是機器人智能化的關鍵,市場空間廣闊。

3. 控制系統:如運動控制器、機器視覺控制器等。控制系統是機器人大腦,研發難度大且技術更新快,但也蕴含大量的投資機會。

4. 整機系統集成:將上述各個系統有機地集成爲一個自動化的人形機器人,需要高深的系統集成技術和廣泛的行業知識,市場前景一直保持旺盛。

5. 關鍵零部件:如執行機構、傳動機構、支架等機械結構及其材料。這些零部件技術相對簡單但對整機性能有重大影響,市場需求量巨大,投資機會也較多。

6. 人工智能算法:如預測控制、運動規劃、視覺識別等算法。人工智能技術正在推動人形機器人向更智能化和更人性化的方向演進,算法與芯片的需求也在快速增長。

7. 功能模塊:如手爪功能模塊、移動功能模塊等。這些功能模塊的研發難度不高但市場需求廣,且有利於促進產業標准化,投資風險較小但回報也較爲穩定。

綜上,人形機器人產業鏈覆蓋電子、機械、自動化、材料、軟件等多個方面,投資機會較多。但總體來說,技術含量高、市場需求大和未來發展潛力更大的方向,如關節驅動、傳感系統、控制系統和人工智能等,是更爲理想的投資方向。對於初入此行業的投資者來說,功能模塊和關鍵零部件也是較好的選擇,風險較小,但也可在產業發展中獲得可觀回報。在選擇投資方向時需要考慮自身的技術背景和風險偏好,以選擇最適合的領域。 

本文作者可以追加內容哦 !