近期地方相關(guān)人工智能行動(dòng)方案落地，人工智能有望賦能機(jī)器人，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈有望受益。盡管目前人形機(jī)器人還面臨著技術(shù)不夠成熟、應(yīng)用場(chǎng)景不足及成本較高等問題，但是隨著特斯拉人形機(jī)器人以及AI大模型的快速發(fā)展，展現(xiàn)出了人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化的可能性和潛能，人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模有望在2035年超過1500億美元。

人形機(jī)器人相較工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)模塊成本占比高達(dá)整機(jī)的50%，未來產(chǎn)業(yè)化將催生運(yùn)動(dòng)模塊相關(guān)零部件的需求。國(guó)產(chǎn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈有望在自動(dòng)化、智能化的浪潮中，憑借產(chǎn)品性價(jià)比優(yōu)勢(shì)獲得廣闊的發(fā)展空間。

01

人形機(jī)器人商業(yè)化發(fā)展歷程

人形機(jī)器人即具有與人類似的外觀和運(yùn)動(dòng)方式的智能機(jī)器人。人形機(jī)器人應(yīng)當(dāng)能“在人工作和居住的環(huán)境工作，操作為人設(shè)計(jì)的工具和設(shè)備，與人交流?！边@意味著人形機(jī)器人具有一定的自主性，擁有普通工業(yè)機(jī)器人不具備的技能，甚至在工作中還能給予人類一定“親切感”。

從2015年DARPA Robotis Challenge，到2019年人形機(jī)器人各種科研項(xiàng)目被砍，業(yè)內(nèi)普遍唱衰，再到2022年特斯拉帶動(dòng)的百花齊放，人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)處于螺旋式向上的發(fā)展之中。波士頓動(dòng)力的Atlas、Tesla的Optimus、小米CyberOne、ihmc的Nadia，Agility Robotics的Nadia、日系A(chǔ)simo與HRP-5P都在探索人形機(jī)器人的商業(yè)形態(tài)。下面對(duì)人形機(jī)器人發(fā)展過程中有代表性的產(chǎn)品進(jìn)行了梳理：

1.第一臺(tái)人形機(jī)器人WABOT-1（1973年）

1973年日本早稻田大學(xué)加藤一郎帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)出世界上第一臺(tái)真人大小的人形智能機(jī)器人——WABOT-1。該機(jī)器人有肢體控制系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)和對(duì)話系統(tǒng)，胸部裝有兩個(gè)攝像頭，手部裝有觸覺傳感器。

2.本田E系列機(jī)器人（1986～1993年），奠定穩(wěn)定行走基礎(chǔ)

本田推出E系列雙足機(jī)器人，E0到E6，走路速度由慢變快，從走直線到在臺(tái)階或坡地上均可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定行走，為下一步P系列類人機(jī)器人的研發(fā)奠定了基礎(chǔ)，是機(jī)器人歷史的里程碑。

3.本田P系列機(jī)器人（1993-1997年）&ASIMO（2000～2011）

1993年本田開發(fā)第1個(gè)仿人機(jī)器人原型P1，2000年P(guān)系列中的第4臺(tái)也是最后一臺(tái)機(jī)器人P4誕生，通俗稱呼阿西莫（ASIMO）。2011年推出的第三代ASIMO身高1.3米，體重48公斤，行走速度是0-9km/h，2012最新版的ASIMO，除具備了行走功能與各種人類肢體動(dòng)作之外，還可以預(yù)先設(shè)定動(dòng)作，并依據(jù)人類的聲音、手勢(shì)等指令，做出相應(yīng)動(dòng)作。他還具備了基本的記憶與辨識(shí)能力。2018年本田宣布停止人形機(jī)器人ASIMO的研發(fā)，專注于該技術(shù)的更多實(shí)際應(yīng)用。

4.HPR系列機(jī)器人（1998～2018）代替建筑行業(yè)的繁重工作

這是由日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省和新能源與產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)組織贊助，川田工業(yè)株式會(huì)社（Kawada Industries）牽頭與國(guó)立先進(jìn)工業(yè)科學(xué)技術(shù)研究院（AIST）和川崎重工株式會(huì)社共同研發(fā)的通用家庭助手機(jī)器人的開發(fā)項(xiàng)目。項(xiàng)目起始于1998年HPR-1（HondaP3），先后推出了HPR-2P、HRP-2、HRP-3P、HRP-3、HRP-4C、HRP-4等多個(gè)人形機(jī)器人。目前最新的機(jī)器人HPR-5P于2018年發(fā)布，該機(jī)器人身高182cm，體重101kg，全身總共37個(gè)自由度，旨在替代建筑行業(yè)中的繁重工作。

5.波士頓動(dòng)力（1986～2023）：腿足式機(jī)器人運(yùn)控技術(shù)最前沿，軍事化應(yīng)用特征明顯

波士頓動(dòng)力最早因研發(fā)的Big Dog而被世界聞名，公司發(fā)布了Big Dog、Rise、Little Dog、PETMAN、LS3、Spot、Handle、Atlas等多個(gè)機(jī)器人，從單足、多足機(jī)器人到人形機(jī)器人，有著明顯的軍事化應(yīng)用的路線特征。波士頓動(dòng)力是一家典型的技術(shù)驅(qū)動(dòng)的公司，從機(jī)械結(jié)構(gòu)、算法步態(tài)控制、動(dòng)力系統(tǒng)耗能等方面對(duì)機(jī)器人持續(xù)迭代更新，核心在于發(fā)展腿式機(jī)器人以適應(yīng)不同環(huán)境的使用，技術(shù)關(guān)鍵在于動(dòng)力學(xué)研究和機(jī)器人平衡態(tài)的控制。

6.Digit系列機(jī)器人（2019～2023）：具備行走能力，專注物流領(lǐng)域商業(yè)化

Digit系列是Agility Robotics公司在物流領(lǐng)域商業(yè)化的嘗試，公司是從俄勒岡州立大學(xué)（OSU）拆分出來的機(jī)器人公司，致力于研發(fā)和制造雙足機(jī)器人，前后開發(fā)了MABEL、ATRIAS、CASSIE、DIGIT系列足式機(jī)器人。其中CASSIE可實(shí)現(xiàn)4m/s的驚人配速，是腿足式機(jī)器人在快速行走能力上里程碑式的成果。2019年，Agility推出了人形機(jī)器人Digit，在Cassie的基礎(chǔ)上加上了軀干、手臂，并增加了更多計(jì)算能力，支持負(fù)載18kg的箱子，可進(jìn)行移動(dòng)包裹、卸貨等工作。

7.小米“鐵大”機(jī)器人（2022）

21年小米曾發(fā)布一款機(jī)械狗Cyber dog，是其在足式機(jī)器人的首次嘗試。2022年8月，小米首個(gè)全尺寸人形仿生機(jī)器人Cyber One亮相秋季發(fā)布會(huì)。Cyber One身高177cm，體重52kg，藝名“鐵大”，能感知45種人類語義情緒，分辨85種環(huán)境語義；搭載小米自研全身控制算法，可協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)21個(gè)關(guān)節(jié)；配備了MiSense視覺空間系統(tǒng)，可三維重建真實(shí)世界；全身5種關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)，峰值扭矩300Nm。

8.特斯拉Optimus機(jī)器人（2022年）：推動(dòng)人形機(jī)器人商業(yè)化

Optimus原型機(jī)亮相于2022年特斯拉AIday，身高1.72m，體重57kg，可負(fù)載20kg，最快運(yùn)動(dòng)速度8km/h。目前Optimus研發(fā)進(jìn)展迅速，僅8個(gè)月機(jī)器人已可實(shí)現(xiàn)直立行走、搬運(yùn)、灑水等復(fù)雜動(dòng)作。

9.交互型機(jī)器人索菲亞（2015）和阿梅卡（2021），面部表情擬人化的嘗試

索菲亞（Sophia）是由漢森機(jī)器人技術(shù)公司（Hanson Robotics）開發(fā)的類人機(jī)器人，2015年面世。索菲婭皮膚由Frubber仿生材料制成，基于語音識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，可以識(shí)別和復(fù)制各種各樣的人類面部表情，并通過分析人類表情和語言同人類對(duì)話。阿梅卡（Ameca）由英國(guó)領(lǐng)先的仿生娛樂機(jī)器人設(shè)計(jì)和制造公司——工程藝術(shù)有限公司（Engineered Arts）打造，具有12個(gè)全新的面部致動(dòng)器，經(jīng)過面部表情升級(jí)后，能對(duì)著鏡子眨眼、抿嘴、皺眉、微笑。阿梅卡能夠自由進(jìn)行幾十種仿人類的肢體運(yùn)動(dòng)，被認(rèn)為是“世界上最逼真機(jī)器人”。

下面我們選擇了7款有代表性的人形機(jī)器人，從驅(qū)動(dòng)、感知、控制器三個(gè)方面進(jìn)行技術(shù)路線梳理：

02

人形機(jī)器人前沿進(jìn)展及市場(chǎng)空間

人形機(jī)器人目前仍難以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；l(fā)展，主要受限于三方面：1）AI落地的能力，即AI需要與應(yīng)用場(chǎng)景共振，以適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景需求；2）技術(shù)上的限制，人形機(jī)器人是技術(shù)難度最高的智能機(jī)器人，是機(jī)械設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)控制、人工智能等領(lǐng)域高精尖技術(shù)的綜合體現(xiàn)；3）制造成本仍然是限制人形機(jī)器人推廣的關(guān)鍵掣肘。

1.應(yīng)用方面

目前，全球人形機(jī)器人行業(yè)仍處于早期階段，應(yīng)用場(chǎng)景還在不斷開發(fā)，理論上，人類從事的簡(jiǎn)單工作均可由人形機(jī)器人代替，大致可分為工業(yè)場(chǎng)景和消費(fèi)場(chǎng)景。以Ameca為例，由于發(fā)展方向更偏向智能交互，且不能移動(dòng)，因此Ameca更偏向于消費(fèi)市場(chǎng)，比如展覽、教育、實(shí)驗(yàn)室、博物館、旅游景點(diǎn)等。

在工業(yè)中，人形機(jī)器人或可應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人難以使用的領(lǐng)域，包括倉庫管理/物流管理領(lǐng)域以及簡(jiǎn)單但人力負(fù)擔(dān)較重的領(lǐng)域，例如移動(dòng)貨物上下樓梯。在家庭環(huán)境中，人形機(jī)器人要面對(duì)更多樣化的應(yīng)用場(chǎng)景和對(duì)象識(shí)別，以及需要更復(fù)雜的導(dǎo)航系統(tǒng)等?？傮w上，消費(fèi)級(jí)應(yīng)用的設(shè)計(jì)難度要大得多。根據(jù)Goldman Sachs Research，人形機(jī)器人有望分別于2025-2028、2030-2035年在工業(yè)場(chǎng)景和消費(fèi)場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可行性。

比較之下，工業(yè)場(chǎng)景也許是可移動(dòng)人形機(jī)器人邁向產(chǎn)業(yè)化的第一塊陣地。工業(yè)場(chǎng)景，既有需求，可以將人類從繁重、危險(xiǎn)的“4D”工作中解放出來；又具備一定通用性，適配部分工業(yè)場(chǎng)景領(lǐng)域分散、各自規(guī)模較小的問題。同時(shí)，在經(jīng)濟(jì)性上，相對(duì)于C端客戶，工業(yè)場(chǎng)景的支付意愿、能力也更高。

2.技術(shù)方面

在技術(shù)方面，全球最先進(jìn)的人形機(jī)器人大致有兩種發(fā)展路徑，一類人形機(jī)器人已經(jīng)掌握了機(jī)動(dòng)性和敏捷性動(dòng)作，對(duì)應(yīng)的典型代表是波士頓動(dòng)力的Atlas人形機(jī)器人。另一類則在情感表達(dá)、交互和認(rèn)知方面有優(yōu)異表現(xiàn)，對(duì)應(yīng)的典型代表是英國(guó)公司Engineered Arts的Ameca人形機(jī)器人。尚沒有人形機(jī)器人能同時(shí)做到這兩點(diǎn)。

3.成本方面

在生產(chǎn)成本方面，根據(jù)Macquarie Research，早期人形機(jī)器人的硬件總成本約為4萬美元。具體來看，傳感器和芯片成本約1萬美元、慣性測(cè)量單元和扭矩傳感器5,000美元、伺服電機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1萬美元、精密減速器8,000美元、電池和電池控制系統(tǒng)2,000美元系統(tǒng)、其他部件（包括機(jī)身材料）約5,000美元。

實(shí)際上，目前最先進(jìn)的人形機(jī)器人售價(jià)甚至達(dá)到數(shù)百萬美元，比如ASIMO機(jī)器人的單臺(tái)成本高達(dá)250萬美元；波士頓動(dòng)力機(jī)器人Atlas單臺(tái)成本同樣超過200萬美元，小米人形機(jī)器人的成本也需要每臺(tái)大概六、七十萬元。因此降本將是人形機(jī)器人商業(yè)化推廣的必由之路。而在馬斯克的設(shè)想中，未來特斯拉人形機(jī)器人Optimus的定價(jià)將在2萬美元/臺(tái)，說明還有充足的降本空間。

4.隨著AI的快速發(fā)展，人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化有望迎來加速

AI技術(shù)使得人形機(jī)器人能夠更好地理解和適應(yīng)環(huán)境，具有更高的自主決策能力和智能水平。例如，人形機(jī)器人可以通過深度學(xué)習(xí)算法和識(shí)別人類語言、面部表情等信息，從而實(shí)現(xiàn)更加自然的人機(jī)交互，ChatGPT的發(fā)展亦有望加速這一進(jìn)程。

2023年以來各企業(yè)相繼推進(jìn)AI+機(jī)器人布局。2月，微軟團(tuán)隊(duì)披露正在探索如何將ChatGPT擴(kuò)展到機(jī)器人領(lǐng)域，旨在讓人類用自然語言控制機(jī)器人等硬件平臺(tái)。3月，ChatGPT研發(fā)公司OpenAl領(lǐng)投挪威人形機(jī)器人公司1XTechnologies（前稱為Halodi Robotics）。3月底Engineered Arts展示了接入GPT3.0和GPT4.0后的Ameca，情緒表達(dá)能力進(jìn)一步提升。4月，騰訊Robotics X實(shí)驗(yàn)室公布最新機(jī)器人研究進(jìn)展，首次展示在靈巧操作領(lǐng)域的成果，推出自研機(jī)器人靈巧手（TRX-Hand）和機(jī)械臂（TRX-Arm）；北京小米機(jī)器人技術(shù)有限公司成立，經(jīng)營(yíng)范圍包含：智能機(jī)器人的研發(fā)、人工智能行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)集成服務(wù)等。5月，在特斯拉2023股東大會(huì)上，馬斯克展示了與車同源的人形機(jī)器人Optimus的全新型號(hào)。1XTechnologies披露其人形機(jī)器人EVE自今年4月以來已在美國(guó)和歐洲投入實(shí)際工作（擔(dān)任保安）。

前面提及的英國(guó)公司Engineered Arts研發(fā)的Ameca結(jié)合了AI與AB（Artificial Body）技術(shù)，底層系統(tǒng)是機(jī)器人操作系統(tǒng)Tritium和工程藝術(shù)系統(tǒng)Mesmer。前者類似大腦，主要負(fù)責(zé)智能化和各個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)動(dòng)，后者負(fù)責(zé)展現(xiàn)擬人化的情緒表情和肢體語言，這也是Ameca的核心所在。

5.市場(chǎng)空間：潛在市場(chǎng)規(guī)模超萬億人民幣

人形機(jī)器人主要目標(biāo)是在某些場(chǎng)景上代替人工，潛在市場(chǎng)空間大。以中短期來看，我們認(rèn)為家務(wù)、安保及代替歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家工廠缺口等可能為早期潛在應(yīng)用場(chǎng)景：1）家務(wù)應(yīng)用方面，以特斯拉公布機(jī)器人性能來看，可以完成澆花等簡(jiǎn)單家務(wù)，未來隨著進(jìn)一步完善，有望代替部分家政人員；2）安保領(lǐng)域，OpenAI提供ChatGPT為EVE機(jī)器人提供軟件支持，讓其有望在安保領(lǐng)域應(yīng)用，尤其是保安、監(jiān)獄、養(yǎng)老院等領(lǐng)域，因此我們認(rèn)為安保領(lǐng)域有望成為潛在應(yīng)用場(chǎng)景；3）代替工廠缺口，海外發(fā)達(dá)國(guó)家勞動(dòng)力成本高，以德國(guó)為例，最低時(shí)薪為12歐元（2023年6月21日歐元兌美元匯率為1.092，換算為13.1美元），若機(jī)器人一年工作300天，日工作24小時(shí)，換算成人工費(fèi)用為9.43萬美元/年。若特斯拉機(jī)器人量產(chǎn)目標(biāo)價(jià)能達(dá)到2萬美元,相比發(fā)達(dá)國(guó)家人工成本而言，Optimus使用成本較低，有望替代部分空缺勞動(dòng)力。

僅以計(jì)算家庭、安保場(chǎng)景和部分發(fā)達(dá)國(guó)家職位缺口場(chǎng)景下的潛在市場(chǎng)空間，這些潛在市場(chǎng)規(guī)模為2231億美元（價(jià)格以2萬美元單臺(tái)測(cè)算），市場(chǎng)規(guī)模超過萬億人民幣：1）假設(shè)僅計(jì)算家庭、安保、部分發(fā)達(dá)國(guó)家替代工廠職位缺口需求；2）家庭方面，目前掃地等服務(wù)機(jī)器人滲透率較高，應(yīng)用場(chǎng)景相對(duì)較容易實(shí)現(xiàn)，因此假設(shè)滲透率達(dá)到10%；3）安保領(lǐng)域，由于安保領(lǐng)域主要應(yīng)用場(chǎng)景是監(jiān)控和巡視，相較工廠場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)較為容易，考慮發(fā)達(dá)國(guó)家人力成本較高，假設(shè)滲透率達(dá)到15%；4）替代發(fā)達(dá)國(guó)家工廠缺口，考慮目前工廠缺口人數(shù)，由于工廠環(huán)境較為復(fù)雜，初始從搬運(yùn)等簡(jiǎn)單環(huán)節(jié)的需求滲透，因此假設(shè)滲透率為5%。

03

人形機(jī)器人核心模塊

1.機(jī)器人三大核心模塊：感知模塊+交互模塊+運(yùn)控模塊

2.感知模塊：激光雷達(dá)是繞不開的核心，多傳感融合必備

激光雷達(dá)是掃地機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人最佳的選擇，精度高、并且能實(shí)時(shí)獲得地圖，自主避障，不需要收到光源影響。在目前主流的前沿機(jī)器人身上已經(jīng)裝備了激光雷達(dá)模塊，如Atlas和pepper等。從2016年開始，國(guó)內(nèi)主流的掃地機(jī)器人企業(yè)都已經(jīng)開始加裝激光雷達(dá)。例如銀星智能、科沃斯、福瑪特等企業(yè)。

3.交互模塊：特斯拉FSD技術(shù)實(shí)力業(yè)界領(lǐng)先，機(jī)器人可復(fù)用

在交互層面，特斯拉FSD搭載了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的Telsa Vision視覺處理工具，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛行駛環(huán)境的解構(gòu)分析。在分析決策層，特斯拉也引入了強(qiáng)化學(xué)習(xí)的算法?；谝曈X的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)在特斯拉電動(dòng)車FSD得到實(shí)戰(zhàn)驗(yàn)證，有望借助于Dojo加速訓(xùn)練芯片實(shí)現(xiàn)升級(jí)。目前特斯拉已完成了橫跨美國(guó)絕大多數(shù)道路的數(shù)據(jù)采集，每輛特斯拉每天采集的數(shù)據(jù)近4GB,累計(jì)采集數(shù)據(jù)達(dá)1.5PB,有助于幫助機(jī)器人實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜“自動(dòng)駕駛”快速落地。

4.運(yùn)控模塊：關(guān)節(jié)能力不能匹配運(yùn)動(dòng)規(guī)劃，目前的技術(shù)短板所在

莫拉維克悖論提出的現(xiàn)象，正是當(dāng)前機(jī)器人所遇到的挑戰(zhàn)。莫拉維克悖論是由人工智慧和機(jī)器人學(xué)者所發(fā)現(xiàn)的一個(gè)和常識(shí)相佐的現(xiàn)象——和傳統(tǒng)假設(shè)不同，人類所獨(dú)有的高階智慧能力只需要非常少的計(jì)算能力，例如推理，但是無意識(shí)的技能和直覺卻需要極大的運(yùn)算能力。

完成復(fù)雜環(huán)境的工作任務(wù)需要仿人機(jī)器人具有快速作業(yè)的能力。正如前文所述，當(dāng)前社會(huì)對(duì)于機(jī)器人的最主要的需求，來自代替勞動(dòng)者從事危險(xiǎn)和無聊的工作，這就涉及到在室內(nèi)和野外的復(fù)雜環(huán)境中進(jìn)行作業(yè)活動(dòng)，維持運(yùn)動(dòng)能力的穩(wěn)定性非常重要。快速作業(yè)需要仿人機(jī)器人具有輸出能力足夠的關(guān)節(jié)，同時(shí)在運(yùn)動(dòng)中滿足一定的位置、姿態(tài)，還要保證一定的速度。這種快速的運(yùn)動(dòng)形式對(duì)仿人機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)控制、動(dòng)作軌跡規(guī)劃和兩者的匹配提出了很高要求，尤其在任務(wù)要求復(fù)雜多變的動(dòng)態(tài)環(huán)境條件下，快速作業(yè)能力不足很容易使仿人機(jī)器人失去穩(wěn)定性。

（1）關(guān)節(jié)能力不能匹配運(yùn)動(dòng)規(guī)劃，是目前的技術(shù)短板所在

運(yùn)控模塊和運(yùn)動(dòng)規(guī)劃方法，是一個(gè)動(dòng)態(tài)匹配的過程。過去算法能力較弱的時(shí)候，運(yùn)動(dòng)規(guī)劃方法是主要矛盾；當(dāng)前AI能力提升，運(yùn)動(dòng)規(guī)劃得到進(jìn)步，關(guān)節(jié)的靈巧程度則需要提高以匹配運(yùn)動(dòng)技巧。例如當(dāng)前每根手指的自由度增加了，從而對(duì)于關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)能力有了更高的要求，是當(dāng)前的技術(shù)短板所在。

（2）抗壓和靈敏性如何兼得，依然是技術(shù)難點(diǎn)

從承壓能力角度而言，諧波齒輪傳動(dòng)方式弱于液壓驅(qū)動(dòng)，但從靈敏度角度而言，液壓弱于諧波齒輪傳動(dòng)。以諧波齒輪傳動(dòng)方式減速驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的仿人機(jī)器人的實(shí)用化面臨著難以解決跳躍、快跑帶來的足底大沖擊等問題。而液壓驅(qū)動(dòng)下，即使最大壓力按公稱壓力2~3倍計(jì)算，也難以抵抗仿人機(jī)器人相當(dāng)于人跳躍、跑步時(shí)3~7倍于自重的沖擊力，同時(shí)可能伴隨著液壓油易泄露，壓力增高將降低可靠性以及噪聲與振動(dòng)等問題。足底壓力傳感器、腳部六維力-力矩傳感器也面臨著因大沖擊力而超量程的安全問題。

手部關(guān)節(jié)靈活度和協(xié)調(diào)性最高，對(duì)于訓(xùn)練的要求極高。人手是數(shù)百萬年進(jìn)化的最顯著成果之一，拾起各種物體并將它們用作工具的能力是使我們能夠塑造世界的關(guān)鍵差異化因素。對(duì)于在日常生活中工作的機(jī)器人來說，與我們的工具及其周圍環(huán)境巧妙互動(dòng)的能力至關(guān)重要。如果沒有這種能力，它們將繼續(xù)僅在工廠或倉庫等專業(yè)領(lǐng)域有用。雖然教有腿的機(jī)器人如何走路已經(jīng)有一段時(shí)間了，但事實(shí)證明，有手的機(jī)器人通常更難控制。有手指的手有更多的關(guān)節(jié)，這些關(guān)節(jié)必須以特定的協(xié)調(diào)方式移動(dòng)才能完成給定的任務(wù)。具有精確抓握和運(yùn)動(dòng)的傳統(tǒng)機(jī)器人控制方法無法實(shí)現(xiàn)人類認(rèn)為理所當(dāng)然的通用精細(xì)運(yùn)動(dòng)控制技能。

（3）深度學(xué)習(xí)+上億次的訓(xùn)練，才能獲得靈巧的的手

解決這些問題的一種方法是應(yīng)用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)(deepRL)技術(shù)來訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來控制機(jī)器人的關(guān)節(jié)。借助深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)，機(jī)器人從反復(fù)試驗(yàn)中學(xué)習(xí)，并在成功完成指定任務(wù)后獲得獎(jiǎng)勵(lì)。不幸的是，這種技術(shù)可能需要數(shù)百萬甚至數(shù)十億個(gè)樣本來學(xué)習(xí)，因此幾乎不可能直接應(yīng)用于真實(shí)的機(jī)器人。

（4）虛擬環(huán)境模擬，是機(jī)器手實(shí)現(xiàn)上億次訓(xùn)練的必由之路

機(jī)器人模擬器，它使機(jī)器人能夠在模擬宇宙中接受訓(xùn)練，該宇宙的運(yùn)行速度比現(xiàn)實(shí)世界快10,000倍以上，而且遵守物理定律。我們需要一只更復(fù)雜、更昂貴的機(jī)械手，一個(gè)裝有精確運(yùn)動(dòng)控制傳感器的立方體，以及一個(gè)由數(shù)百臺(tái)計(jì)算機(jī)組成的超級(jí)計(jì)算集群，就可以用來完成上一次的訓(xùn)練。

04

AI的終極載體：人形機(jī)器人

1.自然語言處理技術(shù)，提高了機(jī)器人的表達(dá)能力

隨著AI的發(fā)展，機(jī)器人在與人類進(jìn)行交互過程中，具備更加智能化的處理能力后，能更好地適應(yīng)不同的環(huán)境和任務(wù)，以及更好地與人類進(jìn)行協(xié)作。

（1）在使用自然語言處理技術(shù)之后，人形機(jī)器人能夠更好地理解和處理人類語言

使用語義分析和情感分析技術(shù)，可以讓機(jī)器人更好地理解人類的意圖和情感。人形機(jī)器人的語言系統(tǒng)將類似更加智能的語音助手，在AIGC幫助下，人形機(jī)器人可以更好地理解人們的意圖和情感、識(shí)別人們的語音指令，并根據(jù)人們的語氣和情感，提供更加個(gè)性化的服務(wù)。未來應(yīng)用場(chǎng)景可以是替代面向客戶的銷售工作者，例如智能客服。通過自然語言處理技術(shù)，智能客服可以很快理解客戶的意圖和情感，從而更好地解決客戶的問題。例如，當(dāng)客戶表達(dá)不滿或憤怒時(shí)，智能客服系統(tǒng)可以自動(dòng)調(diào)整語氣和表達(dá)方式，以更好地緩解客戶的情緒。

（2）AIGC還能根據(jù)不同的用戶偏好，提供個(gè)性化的表達(dá)方式

它能夠根據(jù)用戶的輸入、提示和個(gè)性化需求，來自行生成相應(yīng)的表達(dá)方式，或者針對(duì)不同的用戶群體提供不同的語言風(fēng)格和表達(dá)方式。例如，使用口語化的語言和俚語來增強(qiáng)表達(dá)的個(gè)性和親和力，或者利用比喻和隱喻來表達(dá)觀點(diǎn)和情感，不僅可以幫我們完成創(chuàng)作草稿，還是激發(fā)靈感的初步設(shè)計(jì)。

（3）AIGC能不斷更新和優(yōu)化機(jī)器人的語言庫

機(jī)器人的語言庫是其表達(dá)能力的基礎(chǔ)，不斷更新和優(yōu)化語言庫可以讓機(jī)器人更好地應(yīng)對(duì)不同的語言場(chǎng)景和需求。例如，收集和整理常用的語言表達(dá)方式，以及針對(duì)不同的行業(yè)和領(lǐng)域提供相應(yīng)的語言庫。

未來，當(dāng)人類需要讓機(jī)器人完成一項(xiàng)任務(wù)時(shí)，只需要簡(jiǎn)單地描述任務(wù)的要求，機(jī)器人就可以根據(jù)GPT的處理能力快速理解任務(wù)，并執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，帶來機(jī)器人領(lǐng)域的變革。

2.人形機(jī)器人作為具象的實(shí)體，是AI的絕佳載體

從本質(zhì)上講，AI的發(fā)展出發(fā)點(diǎn)是希望模仿人類智慧，并且也正在隨著大模型和算法的發(fā)展，越來越接近人類智慧、越來越接近圖靈測(cè)試的奇點(diǎn)。因此，最終AI也需要一個(gè)十分接近于人類的表達(dá)載體，來釋放它的全部潛力。

（1）人形機(jī)器人能夠豐富AI的表現(xiàn)方式，例如動(dòng)作和表情

除了傳統(tǒng)的語音交互、圖片交互，人形機(jī)器人讓AI能夠提供更多的交互方式，例如表情、手勢(shì)等，極大地延展了AI的表達(dá)領(lǐng)域。例如，Engineered Arts在機(jī)器人表情展現(xiàn)上表現(xiàn)優(yōu)越，給人工智能很大的發(fā)揮空間。2021年12月2日，英國(guó)機(jī)器人公司“工程藝術(shù)”Engineered Arts研發(fā)了號(hào)稱“現(xiàn)今世界上最像人類的類人型機(jī)器人”Ameca，擁有豐富的表情和肢體動(dòng)作。

（2）人形機(jī)器人是AI的一個(gè)絕佳載體，承擔(dān)起AI的輸出窗口的作用

這款機(jī)器人，除了像極人類的外表，它最重要功能就是為各種人工智能技術(shù)提供一個(gè)真實(shí)的平臺(tái)。用戶可以根據(jù)需要從庫中快速加載預(yù)先保存的姿勢(shì)、聲音、動(dòng)畫和子序列，只需使用計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)或觸摸板，單擊并拖動(dòng)機(jī)器人的功能，就能實(shí)現(xiàn)豐富的面部表情。

（3）目前，Engineered Arts的表情由預(yù)先編程設(shè)定，未來AI能有優(yōu)化空間

盡管Engineered Arts的機(jī)器人面部表情擬人度極高，但依然是通過預(yù)先編程的模塊來實(shí)現(xiàn)表情的。通過觸摸屏界面，使用者觸發(fā)它說“你好”或讓它執(zhí)行預(yù)編程的序列。未來AIGC有望讓機(jī)器人的表情更豐富、更加具有及時(shí)性和自發(fā)性，改變只有預(yù)先編程表情的現(xiàn)狀。

（4）當(dāng)前的二次開發(fā)需要通過編程軟件實(shí)現(xiàn)，未來自然語言編程有望讓普通用戶參與開發(fā)

過去，基于不同的場(chǎng)景進(jìn)行訓(xùn)練和調(diào)試是專屬工程師的工作，未來，ChatGPT有望根據(jù)用戶的自然語言為機(jī)器人場(chǎng)景和表情需求生成代碼，人們有望能夠更輕松地與機(jī)器人互動(dòng)。

05

AI+人形機(jī)器人應(yīng)用及龍頭布局

1.微軟：NLP大模型快速進(jìn)步，普通用戶有望直接調(diào)試底層模型

機(jī)器人的流暢行動(dòng)是經(jīng)歷了千百次的程序員調(diào)試才完成的，昂貴且低效。盡管語言是我們表達(dá)意圖最直觀的方式，但我們?nèi)匀粐?yán)重依賴手寫代碼來控制機(jī)器人。當(dāng)前的機(jī)器人訓(xùn)練需要將任務(wù)要求轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)代碼的工程師或技術(shù)用戶。這意味著工程師需要編寫新的代碼和規(guī)范來糾正機(jī)器人的行為。總的來說，這個(gè)過程很慢（用戶需要編寫低級(jí)代碼），而且昂貴（需要對(duì)機(jī)器人技術(shù)有深入了解的高技能用戶）和低效（需要多次交互才能使事情正常工作）。微軟團(tuán)隊(duì)一直在探索如何改變這一情況，并使用OpenAI的新AI語言模型ChatGPT使自然的人機(jī)交互成為可能。

微軟表示，未來用戶有可能借助AI幫助機(jī)器人進(jìn)行調(diào)試。過去，基于不同的場(chǎng)景進(jìn)行訓(xùn)練和調(diào)試是專屬工程師的工作，但現(xiàn)在，用戶有望參與到這個(gè)過程中。根據(jù)微軟最新的論文：“目前的機(jī)器人需要專門的工程師不斷編寫新的代碼來修正機(jī)器人的行為，而我們使用ChatGPT的目標(biāo)是讓非技術(shù)用戶參與到修正過程中，通過高級(jí)語言命令與語言模型交互，無縫部署各種平臺(tái)和任務(wù)?！比绻吨T實(shí)踐，AI有望幫助編寫新代碼和規(guī)范來糾正機(jī)器人的行為，因此允許了不懂技術(shù)的廣大用戶提供反饋，輕松地與機(jī)器人互動(dòng)，直到用戶對(duì)機(jī)器人的處理解決方案滿意為止，再將這個(gè)代碼部署到機(jī)器人上，一個(gè)調(diào)試就結(jié)束了。

未來人們有望能夠更輕松地與機(jī)器人互動(dòng)和實(shí)現(xiàn)調(diào)試，豐富應(yīng)用端發(fā)展。用戶將無需學(xué)習(xí)復(fù)雜的編程語言或有關(guān)機(jī)器人系統(tǒng)的詳細(xì)信息，就能夠輕松地與機(jī)器人互動(dòng)。通過遵循一套設(shè)計(jì)原則，ChatGPT就可以為機(jī)器人場(chǎng)景生成代碼，在沒有任何微調(diào)的情況下，來控制不同形狀的機(jī)器人來完成各種任務(wù)。這種新的調(diào)試形式，能夠推動(dòng)機(jī)器人和人形機(jī)器人的應(yīng)用端百花齊放，利好產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。

具體的實(shí)現(xiàn)步驟是，通過自然語言對(duì)于API的函數(shù)庫進(jìn)行調(diào)用。

首先，微軟定義了一套高級(jí)機(jī)器人API或函數(shù)庫。該庫可以指定特定機(jī)器人，并且映射到機(jī)器人控制堆?；蚋兄獛熘械默F(xiàn)有實(shí)現(xiàn)。這個(gè)步驟中，為高級(jí)API使用描述性名稱非常重要，這樣ChatGPT就能推斷出它們的行為；接下來，微軟為ChatGPT編寫一個(gè)文本提示，它描述了任務(wù)目標(biāo)，同時(shí)還明確說明高級(jí)庫中的哪些函數(shù)可用。提示還可以包含有關(guān)任務(wù)約束的信息，或ChatGPT應(yīng)如何形成其答案（特定編碼語言，使用輔助解析元素）；最后，用戶可以隨時(shí)評(píng)估ChatGPT的代碼輸出，最終調(diào)試結(jié)果將直接部署到機(jī)器人上。如果需要，用戶可以使用自然語言向ChatGPT提供有關(guān)答案質(zhì)量和安全性的反饋。當(dāng)用戶對(duì)解決方案感到滿意時(shí)，可以將最終代碼部署到機(jī)器人上。

2.谷歌：多模態(tài)訓(xùn)練模型進(jìn)步，提高機(jī)器人訓(xùn)練準(zhǔn)確性

語言和行動(dòng)的鴻溝，阻礙了搭載AI的機(jī)器人像人一樣行動(dòng)。AI天生是語言的巨人和行動(dòng)的矮子，以當(dāng)前ChatGPT的技術(shù)水平來看，它能夠輕松處理自然語言、和用戶相互調(diào)侃打趣，能完全地通過圖靈實(shí)驗(yàn)，但它卻無法進(jìn)入現(xiàn)實(shí)生活去拿起一雙筷子、去處理真實(shí)世界的問題。

谷歌機(jī)器人在多模態(tài)訓(xùn)練中，展現(xiàn)出更高的識(shí)別準(zhǔn)確性。谷歌研究團(tuán)隊(duì)在預(yù)訓(xùn)練的語言類大模型中嵌入圖像、狀態(tài)、感知等多類型數(shù)據(jù)，可以做到讓機(jī)器人超越文本思考，并推理物理世界以幫助完成機(jī)器人任務(wù)。PaLM-E模型不僅具備通用化語言能力，還能執(zhí)行視覺問答、感知推理、機(jī)器操作等復(fù)雜的任務(wù)，在實(shí)驗(yàn)室階段取得了良好的效果。

在近期發(fā)布的PaLM-E模型中，機(jī)器人訓(xùn)練數(shù)據(jù)可以來源于虛擬場(chǎng)景。在PaLM-E的訓(xùn)練的過程中，研發(fā)人員構(gòu)建了高度仿真現(xiàn)實(shí)空間的虛擬場(chǎng)景，在其中可以自由設(shè)置各種情況的發(fā)生。較大規(guī)模、較高質(zhì)量的三維空間感知和狀態(tài)數(shù)據(jù)，成為PaLM-E模型具有較強(qiáng)空間感知能力并最終實(shí)現(xiàn)機(jī)器操作的前提，有望降低訓(xùn)練成本。

3.英偉達(dá)：使用數(shù)字孿生技術(shù)在虛擬環(huán)境訓(xùn)練機(jī)器人，加快機(jī)器人訓(xùn)練速度

過去，機(jī)器人的流暢運(yùn)動(dòng)需要海量數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，造成了較高的成本和進(jìn)入壁壘。一般來說，機(jī)器手臂在操作過程中，動(dòng)作的方向、角度、力度都需要在各類情形下反復(fù)訓(xùn)練才能達(dá)到較高的精確度。因此，真實(shí)場(chǎng)景中的訓(xùn)練強(qiáng)度、數(shù)據(jù)規(guī)模，直接影響了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的流暢性和精度。同時(shí)，通過各類傳感器在真實(shí)場(chǎng)景中采集的數(shù)據(jù)的數(shù)量有限，且難以覆蓋長(zhǎng)尾場(chǎng)景，造成了機(jī)器人的訓(xùn)練成本較高的問題。

近期，在AIGC之外，更先進(jìn)的數(shù)字孿生技術(shù)也在持續(xù)賦能機(jī)器人的訓(xùn)練過程。近年來，谷歌、英偉達(dá)和騰訊，都不約而同地將"在虛擬環(huán)境進(jìn)行調(diào)試和訓(xùn)練"作為降低機(jī)器人調(diào)試時(shí)間、提高訓(xùn)練效率的解決方法。

英偉達(dá)的IsaacSim給機(jī)器人訓(xùn)練，帶來了效率和準(zhǔn)確率兩方面的提升。

第一，標(biāo)記識(shí)別準(zhǔn)確率提升。根據(jù)公司的GTC2023發(fā)布會(huì)，通過Isaac Sim中的Omniverse Replicator ,Amazon Robotics成功生成了大型逼真合成數(shù)據(jù)集，將標(biāo)記檢測(cè)成功率從88.6%提高到了98%。

第二，訓(xùn)練效率大幅提升。使用Omniverse Replicator生成的合成數(shù)據(jù)還加快了開發(fā)速度，將所需時(shí)間從幾個(gè)月縮短到了幾天，因?yàn)榕c僅使用真實(shí)數(shù)據(jù)相比，Isaac Sim能夠以更快的速度迭代測(cè)試和訓(xùn)練模型。

4.騰訊：利用Al和游戲技術(shù)建模，幫助四足機(jī)器人Robotics X Max不斷成長(zhǎng)

騰訊正在將游戲技術(shù)，運(yùn)用到對(duì)于機(jī)器人的智能系統(tǒng)的構(gòu)建和建模中。2022年6月27日，騰訊游戲?qū)W堂聯(lián)合騰訊互娛旗下START團(tuán)隊(duì)、騰訊Robotics X實(shí)驗(yàn)室，宣布發(fā)起游戲驅(qū)動(dòng)機(jī)器人加速智能學(xué)習(xí)項(xiàng)目，利用AI和游戲技術(shù)幫助騰訊多模態(tài)四足機(jī)器人Robotics X Max不斷成長(zhǎng)。Robotics X Max是騰訊Robotics X實(shí)驗(yàn)室首個(gè)全自研的足輪融合多模態(tài)四足機(jī)器人，四足模態(tài)下的外形像真狗（以下簡(jiǎn)稱機(jī)器狗）。該項(xiàng)目結(jié)合游戲技術(shù)，正在構(gòu)建一套不斷進(jìn)化的智能系統(tǒng)，從虛擬到現(xiàn)實(shí)解決機(jī)器人的智能控制與自主決策問題。

該項(xiàng)目可以基于高效物理模擬技術(shù)，把機(jī)器人的訓(xùn)練放在虛擬環(huán)境中。該項(xiàng)目的一項(xiàng)核心游戲技術(shù)，是基于動(dòng)力學(xué)的高效物理模擬技術(shù)，能夠利用無限接近真實(shí)的虛擬環(huán)境打破物理世界的局限性，將機(jī)器人的訓(xùn)練場(chǎng)搬至虛擬空間，提高機(jī)器人的訓(xùn)練效率。游戲是模擬現(xiàn)實(shí)世界的最佳場(chǎng)所，也是最好的虛擬模擬和訓(xùn)練環(huán)境。利用在游戲中被廣泛使用、積累了豐富技術(shù)優(yōu)勢(shì)的高效物理模擬技術(shù)，在游戲中可以快速搭建不同擬真虛擬訓(xùn)練場(chǎng)景，參照現(xiàn)實(shí)中的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，讓機(jī)器狗Robotics X Max在復(fù)雜地形中完成行走、奔跑、相互協(xié)作等訓(xùn)練。基于智能體動(dòng)作生成技術(shù)，機(jī)器狗的運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃將會(huì)更加自然流暢，能夠?qū)崿F(xiàn)更細(xì)顆粒動(dòng)作的智能生成、控制、決策，使動(dòng)作表現(xiàn)體現(xiàn)高度智能。

機(jī)器人在虛擬環(huán)境中訓(xùn)練效率更高，一個(gè)原本要幾年的訓(xùn)練過程甚至可以被縮短成幾小時(shí)。通過游戲中的智能體動(dòng)作生成技術(shù)和實(shí)時(shí)物理模擬技術(shù)，不僅可以讓機(jī)器狗“更加聰明”，動(dòng)作更加真實(shí)、智能、適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境的變化，還可以讓它“學(xué)得更快”，提升其在虛擬環(huán)境中的訓(xùn)練效率，大力縮減其在現(xiàn)實(shí)世界完成訓(xùn)練的過程與時(shí)間，實(shí)現(xiàn)高效訓(xùn)練的目標(biāo)，一個(gè)原本要幾年的訓(xùn)練過程甚至可以被縮短成幾小時(shí)。

在算力允許的情況下，該項(xiàng)目可以更大幅度地縮減機(jī)器人訓(xùn)練所需的訓(xùn)練時(shí)間。騰訊游戲團(tuán)隊(duì)披露了該技術(shù)用于提升機(jī)器人智能化訓(xùn)練效率的最新進(jìn)展：目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)單只機(jī)器狗經(jīng)過CPU優(yōu)化后效率提升20倍，且同時(shí)訓(xùn)練的機(jī)器狗數(shù)量越多，訓(xùn)練的效果越好。當(dāng)同時(shí)存在50只機(jī)器狗訓(xùn)練時(shí)，訓(xùn)練時(shí)間實(shí)現(xiàn)百倍提速。未來，在騰訊游戲技術(shù)團(tuán)隊(duì)的助力下，將進(jìn)一步結(jié)合GPU加速技術(shù)，實(shí)現(xiàn)虛擬環(huán)境中機(jī)器狗訓(xùn)練效率的飛躍提升。

預(yù)計(jì)未來機(jī)器人訓(xùn)練的成本有望大幅下降，推動(dòng)人形機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化實(shí)現(xiàn)更多可能性。過去，人形機(jī)器人的訓(xùn)練受制于三方面——數(shù)據(jù)、算法和算力，唯有特斯拉在獨(dú)占鰲頭，一方面，Dojo提供了強(qiáng)算力，節(jié)省了訓(xùn)練的時(shí)間，另外，D1芯片的性能功耗比比較強(qiáng)，但最核心的還是，特斯拉的自有工廠是天然的訓(xùn)練場(chǎng)，對(duì)每一個(gè)動(dòng)作進(jìn)行成千上萬次的訓(xùn)練、實(shí)現(xiàn)性能的優(yōu)化。

如果能夠?qū)崿F(xiàn)在虛擬環(huán)境中的訓(xùn)練，各類主機(jī)廠都能夠參與其中。如果虛擬環(huán)境的訓(xùn)練能夠達(dá)到較好的效果、不再要求大量的實(shí)際場(chǎng)地，那么人形機(jī)器人的訓(xùn)練過程將被極大簡(jiǎn)化，從而機(jī)器人參與玩家更多，應(yīng)用端將有更為豐富的可能性，是對(duì)于整個(gè)人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的利好。

5. 特斯拉入局，人形機(jī)器人遠(yuǎn)期市場(chǎng)空間大

2021 年特斯拉首次公布人形機(jī)器人項(xiàng)目，2022 年 特斯拉正式公布首款人形機(jī)器人原型，展示了 Optimus搬運(yùn)箱子、為植物澆水、在汽車工廠中移動(dòng)金屬棒等可能應(yīng)用場(chǎng)景，人形機(jī)器人迭代升級(jí)速度較快。2023年5月，特斯拉CEO埃隆?馬斯克在大會(huì)現(xiàn)場(chǎng)介紹了特斯拉人形機(jī)器人Optimus的全新型號(hào)，展示了人形機(jī)器人抓取物體的能力，運(yùn)控能力進(jìn)一步提升，人形機(jī)器人已經(jīng)擁有電機(jī)扭矩控制、環(huán)境探索與記憶、基于人類跟蹤運(yùn)動(dòng)的AI訓(xùn)練以及物體操縱能力。

從最開始提出人形機(jī)器人概念，到原型，再到擁有一定抓握能力和操縱能力，特斯拉在人形機(jī)器人領(lǐng)域迭代迅速，未來產(chǎn)業(yè)化有望加速。

06

AI+人形機(jī)器人趨勢(shì)下中國(guó)產(chǎn)業(yè)鏈機(jī)遇

1.機(jī)器人核心模塊呈金字塔結(jié)構(gòu)，科技公司撬動(dòng)運(yùn)控零部件機(jī)遇

特斯拉、微軟等科技公司在頂層數(shù)據(jù)和開發(fā)上實(shí)現(xiàn)跨越式突破，為產(chǎn)業(yè)鏈帶來發(fā)展機(jī)遇，利好機(jī)器人整機(jī)及關(guān)鍵零部件的生產(chǎn)銷售。

（1）運(yùn)動(dòng)控制模塊產(chǎn)業(yè)鏈需求增長(zhǎng)

隨著機(jī)器人更靈活，運(yùn)用的關(guān)節(jié)數(shù)量更多，因此運(yùn)動(dòng)控制模塊是產(chǎn)業(yè)鏈機(jī)遇明確的環(huán)節(jié)。特斯拉公布其機(jī)器人配套了全身40個(gè)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行單元，其中上肢和軀干28個(gè)，腿部12個(gè)，僅手部就有12個(gè)，催生了對(duì)于運(yùn)動(dòng)控制模塊的大量需求。運(yùn)動(dòng)控制的零部件環(huán)節(jié)，三大核心零部件包括控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、減速器：

1）控制系統(tǒng)

機(jī)器人本體廠商的核心競(jìng)爭(zhēng)力，壁壘在于算法部分，涉及到對(duì)下游應(yīng)用領(lǐng)域的工藝?yán)斫?，主流整機(jī)廠商大多選擇自主生產(chǎn)，國(guó)產(chǎn)廠商大多選擇外購(gòu)或者收購(gòu)整合來解決。

2）伺服系統(tǒng)

由驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)組成，驅(qū)動(dòng)器壁壘在于算法，有驅(qū)控一體化的趨勢(shì)，伺服電機(jī)的難點(diǎn)在于小型化，其下游應(yīng)用也較為廣泛。

3）減速器

純機(jī)加工零件，與其他部分協(xié)同性較弱，且技術(shù)壁壘極高，本體廠家均選擇外購(gòu)，進(jìn)入意愿很小。

運(yùn)動(dòng)控制模塊中，毛利率最高的核心零部件分別是減速機(jī)（傳動(dòng)裝置）、伺服（驅(qū)動(dòng)裝置）和控制器（控制系統(tǒng)）。

（2）預(yù)測(cè)人形機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制模塊占到物料成本40%左右

普通的工業(yè)機(jī)器人的成本構(gòu)成中，運(yùn)動(dòng)控制核心零部件（控制器、伺服電機(jī)、減速機(jī)）占到了成本的6成左右。由于人形機(jī)器人的感知層要求更高，傳感器相比工業(yè)機(jī)器人更多，占比提升。我們結(jié)合工業(yè)機(jī)器人的成本結(jié)構(gòu)，考慮到人形還需要皮膚等外表功能件，假設(shè)人形機(jī)器人中的硬件成本構(gòu)成結(jié)構(gòu)為：運(yùn)動(dòng)控制零部件（控制、驅(qū)動(dòng)和執(zhí)行模塊）占到40%，傳感器占比30%，結(jié)構(gòu)件和功能件占到30%。

（3）參考工業(yè)機(jī)器人，本質(zhì)是“硬件+軟件”的組合，硬件通常外購(gòu)

機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈由零部件廠商、機(jī)器人本體廠商、系統(tǒng)集成商、終端用戶四個(gè)環(huán)節(jié)組成，本體廠商處于核心地位。工業(yè)機(jī)器人的軟件部分涉及到機(jī)器人的控制以及對(duì)下游工藝的理解，需要做到可復(fù)制的同時(shí)滿足不同客戶的需求，這是本體廠商的核心競(jìng)爭(zhēng)力。而硬件的生產(chǎn)需要規(guī)模效應(yīng)，通常采用外購(gòu)的方式。

（4）非核心部件，機(jī)器人公司外購(gòu)概率大，例如波士頓公司正公開尋求供應(yīng)商

根據(jù)The Robot Report,波士頓動(dòng)力因?yàn)闆]有合適供應(yīng)商，目前自研伺服閥，但副總裁Saunders在演講中公開表示，作為機(jī)器人公司并不想自研伺服閥，希望能有供應(yīng)商向他們提供合適的零部件。因此，對(duì)于特斯拉，我們也合理猜測(cè)，攝像頭和算法等核心部件，特斯拉將發(fā)揮其供應(yīng)鏈及技術(shù)優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行汽車供應(yīng)商平移或自制供應(yīng)；對(duì)于減速器、伺服等技術(shù)要求較低的驅(qū)動(dòng)部件，特斯拉或?qū)で笸獠抗?yīng)。因此，在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域具有技術(shù)積累和產(chǎn)能優(yōu)勢(shì)的廠商可能首先獲益。

2.減速機(jī)：高精度的關(guān)節(jié)傳動(dòng)裝置，技術(shù)壁壘高

減速機(jī)作為機(jī)器人的核心精密零部件，技術(shù)壁壘高。減速機(jī)的主要工作原理為通過機(jī)械傳動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)原動(dòng)機(jī)的減速增矩，是影響機(jī)器人性能的核心因素，在高精度場(chǎng)景中尚未存在替代方案，技術(shù)壁壘較高。同時(shí)，研發(fā)投入和固定資產(chǎn)投入都較高，綠的諧波從研發(fā)到成品花了10年的時(shí)間，初始投入大（根據(jù)招股書披露，其磨床原價(jià)約200萬元，滾齒300萬元），是典型的高壁壘的行業(yè)。

諧波減速機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，一半以上應(yīng)用用于工業(yè)機(jī)器人?？捎糜诠I(yè)機(jī)器人、航空航天、數(shù)控機(jī)床、半導(dǎo)體設(shè)備等領(lǐng)域。以全球諧波減速器龍頭哈默納科（Harmonic）為例，根據(jù)HD年報(bào)的披露，2015-2019年HD下游需求中來自工業(yè)機(jī)器人的占比在50%以上。

諧波減速器用于工業(yè)機(jī)器人的輕載場(chǎng)合，精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)同樣的減速比，重量有明顯優(yōu)勢(shì)。對(duì)于工業(yè)機(jī)器人來說，使用過程中不需要特別高的速度，而需要比較大的力矩來帶動(dòng)負(fù)載，因此需要減速器來達(dá)到降低速度提高轉(zhuǎn)矩的目的。機(jī)器人對(duì)減速器的要求包括抗沖擊性、長(zhǎng)壽命、低振動(dòng)、高剛度、高精度、高效率、輕巧緊湊等，一般使用諧波減速器和RV減速器，諧波主要用于輕載，RV主要用于重載場(chǎng)合。

根據(jù)GGII，新增的工業(yè)機(jī)器人需求是減速器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力。此外，減速器本身有額定的使用壽命，需要定期更換，即存量市場(chǎng)的更換亦是需求方向之一。工業(yè)機(jī)器人的工作壽命一般為8-10年，期間減速器作為傳動(dòng)、承重部件，磨損不可避免，其使用壽命通常在兩年左右。因而，當(dāng)前保有的工業(yè)機(jī)器人維修保養(yǎng)亦需要大量的減速器替換。

GGII數(shù)據(jù)顯示，2021年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人減速器總需求量為93.11萬臺(tái)，同比增長(zhǎng)78.06%。其中增量需求82.41萬臺(tái)，同比增長(zhǎng)95.05%；存量替換量為10.70萬臺(tái)，同比增長(zhǎng)6.57%。自2020年二季度開始，受益于機(jī)器人市場(chǎng)的回暖，減速器市場(chǎng)迎來新轉(zhuǎn)機(jī)；2021年市場(chǎng)迎來需求高增長(zhǎng)，減速器市場(chǎng)正式回歸“黃金時(shí)代”，大部分減速器廠商均迎來業(yè)績(jī)的增長(zhǎng)。隨著數(shù)字化進(jìn)程的加快推進(jìn)，機(jī)器換人將受益其中，預(yù)計(jì)未來幾年減速器市場(chǎng)增長(zhǎng)的確定性進(jìn)一步增強(qiáng),到2026年市場(chǎng)總需求量有望超過270萬臺(tái)。

一般來說，機(jī)器人的每個(gè)關(guān)節(jié)都需要配置一臺(tái)減速器，不同的機(jī)器人有不同數(shù)量的關(guān)節(jié)。靈活度越高、關(guān)節(jié)越多，所用的減速機(jī)越多。而且負(fù)載不同，所用的減速器也不同，重載的關(guān)節(jié)多使用RV減速器，輕載關(guān)節(jié)一般用諧波減速器。

特斯拉機(jī)器人配套了全身40個(gè)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行單元，假設(shè)使用20個(gè)諧波減速機(jī)。正如前文所說，特斯拉的40個(gè)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行單元包括中上肢和軀干28個(gè)，僅手部就有12個(gè)，如果考慮使用諧波驅(qū)動(dòng)，假設(shè)其中20個(gè)是輕載需求，則需求個(gè)數(shù)如下：15個(gè)諧波減速機(jī)，10個(gè)行星減速機(jī)，2個(gè)RV減速機(jī)，市場(chǎng)空間可觀。

諧波減速機(jī)的市場(chǎng)空間有機(jī)會(huì)獲得較大增長(zhǎng)。假設(shè)人形機(jī)器人從工業(yè)級(jí)別產(chǎn)品發(fā)展到消費(fèi)品級(jí)別的產(chǎn)品，在10萬臺(tái)、50萬臺(tái)和100萬臺(tái)這三種銷量假設(shè)下（預(yù)計(jì)未來10年內(nèi)），減速機(jī)的市場(chǎng)空間增量分別為31億元、125億元和175億元，其中第三種情況下，175億元市場(chǎng)中75億元為諧波減速機(jī)。根據(jù)高工咨詢GGII，2021年中國(guó)減速器市場(chǎng)空間為93億，人形機(jī)器人將給減速機(jī)帶來需求空間增長(zhǎng)。

競(jìng)爭(zhēng)格局角度，國(guó)產(chǎn)品牌占比逐步提高。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人減速器的企業(yè)數(shù)量逐漸增多，且技術(shù)在逐步提升，部分廠商已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)并逐步推向市場(chǎng)，在精密減速器國(guó)產(chǎn)化的道路上進(jìn)步明顯。根據(jù)GGII，2021年諧波減速機(jī)市占率方面，綠的諧波和來福諧波市場(chǎng)占有率提升明顯，哈默納科份額進(jìn)一步略有收縮。2021年RV減速機(jī)的市場(chǎng)格局方面，環(huán)動(dòng)科技的市場(chǎng)份額提升明顯，納博特斯克略有收縮，國(guó)產(chǎn)份額持續(xù)提升。

綠的諧波作為國(guó)產(chǎn)減速機(jī)龍頭，已有服務(wù)機(jī)器人的配套經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)公司招股書，綠的諧波的產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、航空航天、醫(yī)療器械、光伏設(shè)備等高端制造行業(yè)和領(lǐng)域，其中諧波減速器已經(jīng)配套國(guó)內(nèi)人形機(jī)器人優(yōu)必選，未來有望承接更多服務(wù)機(jī)器人機(jī)會(huì)。

綠的諧波產(chǎn)能提升，有望承接更多訂單。從行業(yè)發(fā)展的一般規(guī)律來看，廠商處于供應(yīng)鏈管理、成本管控等方面的考慮均會(huì)扶持二供。根據(jù)綠的諧波招股書，在IPO募投項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)之前，公司每年諧波減速器產(chǎn)能約9萬臺(tái)，只有哈默納科諧波減速器產(chǎn)能（178萬臺(tái)）的5%；募投產(chǎn)能達(dá)產(chǎn)以后，公司精密諧波減速器產(chǎn)能59萬臺(tái)，約為哈默納科21年產(chǎn)能目標(biāo)中位數(shù)（312萬）的20%。根據(jù)公司2021年年報(bào)，公司的50萬臺(tái)諧波減速器募投項(xiàng)目還在穩(wěn)步推進(jìn)，按募投項(xiàng)目建設(shè)計(jì)劃完成項(xiàng)目建設(shè)、設(shè)備采購(gòu)、設(shè)備調(diào)試等工作。根據(jù)公司公告的《投資者關(guān)系活動(dòng)記錄表》，截止2021年底公司產(chǎn)能達(dá)到了年產(chǎn)30萬臺(tái)諧波減速器的水平。如果未來人形機(jī)器人訂單激增，綠的諧波有可能承接更多訂單，產(chǎn)能建設(shè)是很大的挑戰(zhàn)。

3.伺服：2021年國(guó)產(chǎn)品牌匯川市占率達(dá)到第一，規(guī)模效應(yīng)創(chuàng)造競(jìng)爭(zhēng)力

伺服電機(jī)通過實(shí)時(shí)的負(fù)反饋信號(hào)來實(shí)現(xiàn)更精密的控制，在精度方面優(yōu)于步進(jìn)電機(jī)，在工業(yè)機(jī)器人、鋰電和光伏制造等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子由驅(qū)動(dòng)器形成的磁場(chǎng)作用，編碼器反饋信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器，反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，電機(jī)精度決定于編碼器的精度。

國(guó)產(chǎn)公司匯川、信捷和合川，近年來增長(zhǎng)較快，國(guó)產(chǎn)伺服份額已經(jīng)達(dá)到20%以上。根據(jù)MIR，2017年匯川的市占率5%，2021年市占率已經(jīng)達(dá)到16%，躍居市占率第一的品牌，增速非常高。伺服在新興制造業(yè)占比相對(duì)多，而且新型制造迭代快、不看重案例、對(duì)價(jià)格敏感，推動(dòng)了2021年國(guó)產(chǎn)伺服市占率的大幅度提升。市占率的提升又促進(jìn)了伺服品質(zhì)的迭代進(jìn)步。

匯川的伺服產(chǎn)業(yè)鏈完整，發(fā)揮規(guī)模優(yōu)勢(shì)，吸引服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域訂單。伺服的核心零部件是驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)、編碼器，匯川是國(guó)產(chǎn)公司中稍有的產(chǎn)業(yè)鏈完整的公司，可以發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)。盡管下游配套的是工業(yè)自動(dòng)化和工業(yè)機(jī)器人，但在規(guī)模效應(yīng)之下成本能夠下降，對(duì)于服務(wù)機(jī)器人的客戶具有吸引力。

4.傳感器：人形機(jī)器人需要很多傳感器，以保證靈敏度

人形機(jī)器人需要很多傳感器，來保證足夠的信息采集。根據(jù)ZC_Robot機(jī)器人技術(shù)，機(jī)器人傳感器是一種檢測(cè)裝置，可以使得機(jī)器人感受到被測(cè)量信息，并且將加測(cè)感受到的信息按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)化為電信號(hào)或者其他形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)等需求。機(jī)器人傳感器是機(jī)器人的必要零部件，其可以將必要的外部信息以及自身狀態(tài)信息傳遞給機(jī)器人的控制系統(tǒng)，從而為機(jī)器人的決策提供必要的條件。機(jī)器人的環(huán)境感知能力依賴于對(duì)于環(huán)境信息的采集，因此更智能的機(jī)器人需要很多傳感器。

根據(jù)檢測(cè)對(duì)象的不同，可以分為內(nèi)部傳感器、外部傳感器。內(nèi)部傳感器是用于測(cè)量機(jī)器人自身狀態(tài)的功能元件，用于機(jī)器人感知自身的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，使得機(jī)器人可以按照規(guī)定的位置、軌跡和速度等參數(shù)運(yùn)動(dòng)。外部傳感器主要是感知機(jī)器人自身所處環(huán)境以及自身和環(huán)境之家的相互信息，包括視覺、力覺等。根據(jù)ZC_Robot機(jī)器人技術(shù)，機(jī)器人的主要傳感器包括：

視覺：視覺主要包括三個(gè)過程：圖像獲取，圖像處理以及圖像理解；力覺：力傳感器主要分為關(guān)節(jié)力傳感器、腕部力傳感器以及手指力傳感器等；觸覺：觸覺可以感知物體的表面特性和物理特性，研究從20世紀(jì)80年代開始；接近覺：機(jī)器人移動(dòng)和操作過程中由接近覺可以得到更好的操控效果。

傳感器領(lǐng)域下游需求分散，龍頭具備規(guī)模效應(yīng)。傳感器下游細(xì)分很多、制造各不同，是下游差異性較強(qiáng)的行業(yè)，較難形成規(guī)模效應(yīng)。國(guó)際傳感器大公司需要國(guó)際化銷售、制造外包模式來做大規(guī)模、攤薄研發(fā)成本。傳感器領(lǐng)域的優(yōu)秀公司基恩士，依靠全球化的規(guī)模效應(yīng)，2019財(cái)年共49.37億美元營(yíng)收，18.10億美元凈利潤(rùn)，利潤(rùn)率達(dá)到37%。根據(jù)林雪萍的《中國(guó)制造的隱痛：傳感器之殤》，基恩士以純?cè)O(shè)計(jì)（Fabless）起家，設(shè)計(jì)和銷售傳感器，同時(shí)不定制產(chǎn)品，標(biāo)準(zhǔn)化研發(fā)+代工，維持較高的規(guī)模效應(yīng)。

人形機(jī)器人的消費(fèi)品級(jí)別需求體量，能夠推動(dòng)傳感器細(xì)分板塊的國(guó)產(chǎn)替代加速。對(duì)比中國(guó)消費(fèi)領(lǐng)域和工業(yè)領(lǐng)域的傳感器，中國(guó)消費(fèi)類電子的傳感器，由于市場(chǎng)的拉動(dòng)，近十年已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，而工業(yè)領(lǐng)域卡脖子情況依然非常嚴(yán)重，圍繞著控制與測(cè)量，尤其是儀器儀表傳感器，幾乎完全進(jìn)口。能夠形成較強(qiáng)的規(guī)模效應(yīng)的領(lǐng)域，才能夠率先實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代。

5.靈巧手環(huán)節(jié)關(guān)鍵部件

人手能以每秒300度的速度移動(dòng)，擁有成千上萬的觸覺傳感器和21個(gè)主動(dòng)自由度，是人類勞動(dòng)最完美的工具。因此，機(jī)器人靈巧手的關(guān)節(jié)越多代表越靈活，能做的操作也越多。

機(jī)器人1.0時(shí)代的代表“機(jī)械臂”主要用于制造和組裝流水線，機(jī)器人2.0時(shí)代的代表物流機(jī)器人，通過輪子在提前規(guī)劃好的路徑移動(dòng)，利用視覺感知獲取信息并判斷，將物品搬運(yùn)至固定的位置。這兩個(gè)階段的“手”，即末端執(zhí)行器，可以是帶有噴槍、焊槍的工具，也可以是氣動(dòng)吸盤（如波士頓動(dòng)力Handle Logistic機(jī)器人），又或是模仿人手的夾鉗（如小米鐵大）、三指夾爪等。而機(jī)器人3.0時(shí)代的手，也許會(huì)是布滿了傳感器，通過感知物體的重量、大小、溫度，采取不同的姿勢(shì)和力度對(duì)不同形態(tài)的物體實(shí)施抓取，并使物體表面受力比較均勻，再加上頭部的機(jī)器視覺、算法等技術(shù)，最終可以像人一樣進(jìn)行更準(zhǔn)確的判斷。

目前主流的靈巧手有兩種方式，一種是內(nèi)置式，即將驅(qū)動(dòng)、傳感、控制等所有的驅(qū)動(dòng)執(zhí)行零部件都集成在手掌內(nèi)。另一種則是外置式，即將體積較大的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器外置在手臂，采用拉線方式從遠(yuǎn)端控制靈巧手的關(guān)節(jié)。這種方式和內(nèi)置相比，成本更低、難度也有所降低。典型代表是英國(guó)的shadowhand，特斯拉的Optimus也采用這種方式。

Optimus的設(shè)計(jì)靈感來自于生物學(xué)，每只手擁有5個(gè)手指和11個(gè)自由度，由5根“經(jīng)脈”（線驅(qū)動(dòng)）通過齒輪驅(qū)動(dòng)一根金屬線來控制手指彎曲，并集成了感應(yīng)器和鎖定裝置，以更加節(jié)省能耗。手腕則由兩根執(zhí)行器控制，該設(shè)計(jì)不僅能讓手腕轉(zhuǎn)動(dòng)，還可以做水平的動(dòng)作。除此之外，特斯拉還需要將4-5kg左右的電驅(qū)手臂集成在雙足機(jī)器人上，這對(duì)人形機(jī)器人的行動(dòng)、操作和精巧抓取都提出了更高要求。Optimus機(jī)械手具備負(fù)重20磅（9KG）和自適應(yīng)抓?。軌蜃ト〔煌螤?、尺寸的物體）的能力，因此，使得Optimus的手部勞動(dòng)力能夠勝任工廠的一般工作。

在特斯拉Optimus的靈巧手中，關(guān)鍵部件為空心杯電機(jī)和絲桿，國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)包括鳴志電器、鼎智科技等。

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人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)公司

1.人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)公司

2.綠的諧波:高壁壘諧波減速機(jī)業(yè)務(wù)，業(yè)績(jī)?cè)鏊俑?、毛利率?/strong>

公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人。公司2021年業(yè)績(jī)大幅增長(zhǎng)，主要得益于諧波減速器的市場(chǎng)需求增長(zhǎng)，且公司積極進(jìn)行產(chǎn)能投入，2021年底產(chǎn)能從9萬臺(tái)增加至30萬臺(tái)，預(yù)計(jì)募投產(chǎn)能達(dá)產(chǎn)以后，產(chǎn)能接近60萬臺(tái)，有望承接更多的諧波減速機(jī)訂單。總體來看公司業(yè)績(jī)?cè)鏊倏?、盈利能力較為穩(wěn)定。

3.鳴志電器:步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)質(zhì)出口企業(yè)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化

公司產(chǎn)品主要覆蓋運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域業(yè)務(wù)，包括步進(jìn)電機(jī)、直流無刷電機(jī)、空心杯電機(jī)、無齒槽無刷電機(jī)、伺服電機(jī)，出口占比較高，海外業(yè)務(wù)常年在40%以上。更高價(jià)值量的伺服、無刷電機(jī)等產(chǎn)品保持高速增長(zhǎng)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化?？傮w來看公司業(yè)績(jī)?cè)鏊倏臁９窘鼉赡甑腞OE的上行主要來自利潤(rùn)率和周轉(zhuǎn)率的雙重提升。

4.匯川技術(shù)：優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域穩(wěn)健發(fā)展，工控之外更有天空

公司在優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域穩(wěn)健發(fā)展，低壓變頻器、交流伺服、小型PLC等工控產(chǎn)品市占率穩(wěn)步提升，持續(xù)引領(lǐng)國(guó)產(chǎn)替代，增速、市占率、人效等各項(xiàng)表現(xiàn)優(yōu)于行業(yè)整體，龍頭地位鞏固的同時(shí)積極拓展品類、戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，多重因素驅(qū)動(dòng)成長(zhǎng)。短期來看，隨著基數(shù)效應(yīng)逐漸消除、制造業(yè)周期復(fù)蘇，壓制因素消除，公司α與行業(yè)β有望雙擊；中期來看，工業(yè)機(jī)器人和新能源車業(yè)務(wù)進(jìn)入收獲期，有望穩(wěn)步貢獻(xiàn)利潤(rùn)，隨中國(guó)制造出海打開全球大市場(chǎng)。長(zhǎng)期來看，強(qiáng)管理是公司發(fā)展的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，數(shù)字化與能源管理戰(zhàn)略迎來制造業(yè)轉(zhuǎn)型機(jī)遇，傳感器、電機(jī)等新業(yè)務(wù)布局打開未來大空間。

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人形機(jī)器人未來方向及突破口

1.人形機(jī)器人未來可突破的方向

未來人形機(jī)器人的規(guī)?；l(fā)展至少還需要在以下多個(gè)方面有所突破：1）續(xù)航時(shí)間提高至20小時(shí)以上或者能夠?qū)崿F(xiàn)快充；2）機(jī)動(dòng)性和敏捷性需要逐步提高。此外，人形機(jī)器人的神經(jīng)和感官也需要進(jìn)一步優(yōu)化，相關(guān)技術(shù)涉及攝像頭、力反饋、視覺和語音傳感器以及其他傳感器；3）計(jì)算能力需要繼續(xù)提高，以保證人形機(jī)器人能夠避開障礙物、篩選完成任務(wù)的最短路線、對(duì)問題做出快速反應(yīng)；4）訓(xùn)練和完善人形機(jī)器人的工作能力；5）生產(chǎn)成本需要進(jìn)一步降低，以縮短投資回收期。

2.技術(shù)進(jìn)步將帶動(dòng)人形機(jī)器人的需求及其商業(yè)化

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，全球及中國(guó)智能服務(wù)機(jī)器人解決方案產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模將于2026年分別達(dá)到675億美元和1558億元。其中全球人形機(jī)器人解決方案市場(chǎng)規(guī)模將于2026年達(dá)到80億美元，約占全球智能服務(wù)機(jī)器人解決方案產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模的11.8%。

3.未來勞動(dòng)力的短缺將驅(qū)動(dòng)“人形機(jī)器人”快速發(fā)展

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，2022年美國(guó)制造業(yè)勞動(dòng)力已有約50萬人的短缺，預(yù)計(jì)到2030年將擴(kuò)大到200萬人，將驅(qū)動(dòng)人形機(jī)器人的市場(chǎng)規(guī)模在未來的10-15年內(nèi)達(dá)到60億美元，最初始的需求將來自工業(yè)。預(yù)計(jì)到2030年，人形機(jī)器人將能夠填補(bǔ)4%的美國(guó)制造業(yè)勞動(dòng)力短缺，到2035年能夠填補(bǔ)全球2%的養(yǎng)老需求。在最樂觀情況下，如果產(chǎn)品設(shè)計(jì)、應(yīng)用案例、成本可控性、公眾接受度等方面的問題均得到完全克服，預(yù)計(jì)2035年人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將高達(dá)1540億美元，并可替代48%-126%的勞動(dòng)力缺口和53%的老年人護(hù)理缺口。

4.電動(dòng)汽車和自動(dòng)駕駛的迅速發(fā)展為人形機(jī)器人提供了可參考的樣本

商業(yè)市場(chǎng)上最先進(jìn)的類機(jī)器人技術(shù)之一是自動(dòng)駕駛汽車，但人形機(jī)器人必須具有比自動(dòng)駕駛汽車更高的智能和處理能力，因此目前還難以商業(yè)化。盡管如此，電動(dòng)汽車和自動(dòng)駕駛的迅速發(fā)展為人形機(jī)器人提供了可參考的樣本，同時(shí)也使得先進(jìn)傳感器、人工智能芯片和電池等相關(guān)技術(shù)得到快速提高。

事實(shí)上，汽車本身就可以視為一臺(tái)四輪機(jī)器人，而無人駕駛汽車就相當(dāng)于一臺(tái)完全智能的“機(jī)器人”。根據(jù)Macquarie Research預(yù)測(cè)，人形機(jī)器人滲透曲線將與純電動(dòng)車相似，預(yù)計(jì)到2050年，家用市場(chǎng)對(duì)人形機(jī)器人的需求將成為推動(dòng)行業(yè)規(guī)模達(dá)到3萬億美元的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，意味著在未來30年內(nèi)，人形機(jī)器人對(duì)家庭來說可能和汽車一樣重要。

馬斯克認(rèn)為自動(dòng)駕駛正在越發(fā)接近廣義現(xiàn)實(shí)世界的人工智能，同樣軟件也可以轉(zhuǎn)移到人形機(jī)器人身上，并預(yù)測(cè)如果Optimus達(dá)到成熟可用狀態(tài)，其數(shù)量可能將達(dá)到100-200億。

標(biāo)簽：人形機(jī)器人AI+人形機(jī)器人