特斯拉人形機(jī)器人Optimus作為標(biāo)志性產(chǎn)品，在2023年5月發(fā)布會(huì)上展示了精準(zhǔn)的控制、感知能力，獲得廣泛關(guān)注。

行業(yè)內(nèi)代表性機(jī)器人產(chǎn)品還包括波士頓動(dòng)力Atlas，國(guó)內(nèi)的小米CyberOne，優(yōu)必選WalkerX等，人形機(jī)器人智能化水平明顯提升，商業(yè)化落地有望加速。

特斯拉馬斯克樂觀預(yù)計(jì)，未來人形機(jī)器人的需求，可能會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過汽車的需求。#人形機(jī)器人##人工智能##汽車#

政策方面來看，2023年1月，工信部等十七部門發(fā)布《“機(jī)器人 ”應(yīng)用行動(dòng)實(shí)施方案》，該政策明晰了“十四五”期間機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展目標(biāo)。地方政府出臺(tái)具體行動(dòng)方案，落實(shí)頂層設(shè)計(jì)。4月下旬以來，北京市印發(fā)《北京市機(jī)器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)方案（2023-2025年）（征求意見稿）》等文件，以推動(dòng)人工智能發(fā)展取得變革性、顛覆性突破。

據(jù)麥肯錫報(bào)告，到2030年，全球約有4億個(gè)工作崗位將被自動(dòng)化機(jī)器人取代，按20%滲透率和15-20萬人形機(jī)器人單價(jià)來測(cè)算，全球人形機(jī)器人市場(chǎng)空間可達(dá)到12—16萬億元。中性預(yù)測(cè)下，2030年全球人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模855億元，2021-2030年市場(chǎng)規(guī)模CAGR可達(dá)到71%。

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人形機(jī)器人行業(yè)概覽

由于研發(fā)難度極高，人形機(jī)器人被譽(yù)為機(jī)器人皇冠上的明珠。

當(dāng)前已發(fā)布的人形機(jī)器人，大部分可由人通過操作軟件操縱其移動(dòng)，一部分可基于設(shè)定的目標(biāo)自動(dòng)規(guī)劃最短路線，如Atlas、Walker，但還幾乎沒有機(jī)器人可以自行決策要做的事。

同樣，在人機(jī)交互上，部分機(jī)器人可與人進(jìn)行對(duì)答，但可能是基于預(yù)設(shè)語言庫，還幾乎沒有機(jī)器人能與人類進(jìn)行雙向的、自主的交流。以上兩種“自主性”，更符合人們對(duì)于機(jī)器人的期待，而半自主性、全自主性機(jī)器人也確實(shí)是技術(shù)研發(fā)者前進(jìn)的目標(biāo)之一。

2016年波士頓動(dòng)力--Atlas，當(dāng)前Atlas已推出第三版可以在實(shí)時(shí)感受環(huán)境后，從動(dòng)作庫中選擇最合適的動(dòng)作，進(jìn)而進(jìn)行高難度的空翻、跳躍等跑酷動(dòng)作。目前，Atlas運(yùn)動(dòng)能力在人形機(jī)器人中首屈一指，這些驅(qū)動(dòng)、平衡技術(shù)也被運(yùn)用在了波士頓動(dòng)力的機(jī)器狗中。

典型人形機(jī)器人功能完善度劃分：

資料來源：各公司官網(wǎng)

人形機(jī)器人具有兩大明顯特點(diǎn)：

使用雙足而非輪子進(jìn)行行走，這不僅減緩了移動(dòng)速度，更陡增了保持平衡的難度，但雙足卻讓機(jī)器人得以通過坎坷嶙峋的地帶，或是上樓梯爬斜坡，而這在搜救、物流遞送、家庭服務(wù)等場(chǎng)景將大放異彩.

類人的外表為它賦予了親和力，由此，它能使“服務(wù)人”的工作順利開展。

“仿真運(yùn)動(dòng)”是人形機(jī)器人不同于工業(yè)機(jī)器人的重要難點(diǎn)，其技術(shù)主要由硬件和軟件及整機(jī)集成化等方面的能力構(gòu)成。

核心技術(shù)是用于實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的移動(dòng)與運(yùn)動(dòng)性能的部分，具體包括：

1）硬件：伺服驅(qū)動(dòng)器（作為人形機(jī)器人的關(guān)節(jié)），包括其中的電機(jī)及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制器、減速箱等，作為全身關(guān)節(jié)處伺服體系的關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)執(zhí)行環(huán)節(jié)，需要具備高精度和穩(wěn)定性，是人形機(jī)器人的關(guān)鍵零部件。

2）軟件：運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和控制技術(shù)等，需要豐富的數(shù)據(jù)積累、領(lǐng)先的AI技術(shù)和精確的視覺及傳感方案。

目前，通用的人形機(jī)器人控制器方案還沒出現(xiàn)，出現(xiàn)類似工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制卡 這樣通用的、集成化解決方案作為獨(dú)立 的產(chǎn)品供應(yīng)至少需要人形機(jī)器人量產(chǎn)之后。

人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈

行行查 | 行業(yè)研究數(shù)據(jù)庫 資料顯示，人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈可分為三大部分：上游零部件&原材料（價(jià)值量占比高）、中游系統(tǒng)集成&本體制造、下游個(gè)人/企業(yè)相關(guān)應(yīng)用場(chǎng)景。特斯拉處于中游，為系統(tǒng)集成商，預(yù)計(jì)軟件算法及部分核心零部件仍由特斯拉自研，硬件部件則依靠外部供應(yīng)商提供或代工，有望為國(guó)內(nèi)廠商帶來廣闊空間。

人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈：

人形機(jī)器人核心零部件種類與現(xiàn)有的機(jī)器人類似。

相比工業(yè)機(jī)器人，人形機(jī)器人硬件需求更 復(fù)雜、更多元。

減速器、伺服電機(jī)、線性執(zhí)行器、滾柱絲杠是人形機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)業(yè)鏈中價(jià)值量較大的硬件設(shè)備。

1）電機(jī)：數(shù)量更多、品類更豐富，需滿足全身各關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)需求，手部需采用微型電機(jī)。

2）減速器、傳動(dòng)裝置：數(shù)量更多，旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器延續(xù)了對(duì)RV、諧波減速器的需求，線性執(zhí)行器中需要用到行星滾柱絲杠作為線性傳動(dòng)裝置。

3）環(huán)境感知：區(qū)別工業(yè)機(jī)器人在固定場(chǎng)景外接機(jī)器視覺設(shè)備實(shí)現(xiàn)識(shí)別的方案，人形機(jī)器人場(chǎng)景復(fù)雜，需采用激光雷達(dá)、攝像 頭等方案實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知、三維重建并實(shí) 現(xiàn)路徑規(guī)劃，對(duì)設(shè)備品類、算法、實(shí)時(shí)算力要求更高。

4）運(yùn)動(dòng)控制：類似于工業(yè)機(jī)器人，運(yùn)控算法均是廠商自研，開發(fā)難度大，是核心競(jìng)爭(zhēng)力之一；人形機(jī)器人傳感器數(shù)量、品類 、執(zhí)行機(jī)構(gòu)復(fù)雜程度遠(yuǎn)高于工業(yè)機(jī)器人 ，對(duì)控制器實(shí)時(shí)算力、集成度要求高。#工業(yè)機(jī)器##機(jī)器##6月財(cái)經(jīng)新勢(shì)力#

人形機(jī)器人市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局

人形機(jī)器人本體企業(yè)發(fā)展的同時(shí)，上游零部件企業(yè)有望率先受益

伺服系統(tǒng)：機(jī)器人的動(dòng)力裝置。與常見工業(yè)機(jī)器人2-6的自由度相比，人形機(jī)器人通常有30-40自由度，單臺(tái)伺服電機(jī)需求量大幅增加，人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化有望推升伺服系統(tǒng)需求。國(guó)產(chǎn)伺服系統(tǒng)優(yōu)秀代表匯川技術(shù)、禾川科技、埃斯頓有望受益。

減速器：機(jī)器人使用的精密傳動(dòng)裝置，通常1:1配合電機(jī)使用，在人形機(jī)器人中的需求量將大幅增加。目前國(guó)內(nèi)機(jī)器人減速器仍由日本企業(yè)占據(jù)較高份額，綠的諧波是國(guó)內(nèi)諧波減速器龍頭。隨著人形機(jī)器人的放量，國(guó)內(nèi)減速器龍頭公司業(yè)績(jī)有望大幅受益。

控制系統(tǒng)：機(jī)器人的神經(jīng)系統(tǒng)，用于控制其運(yùn)動(dòng)。目前人形機(jī)器人生產(chǎn)規(guī)模較小，進(jìn)入量產(chǎn)后，各家控制器采用自產(chǎn)或外購模式尚不明朗。

傳感器：機(jī)器人感知環(huán)境的重要器件，種類繁多，其中價(jià)值量較高的自動(dòng)駕駛類傳感器存在新的機(jī)遇。自動(dòng)駕駛傳感器廠商、機(jī)器視覺廠商都是人形機(jī)器人傳感器的潛在參與者，機(jī)器視覺龍頭為天準(zhǔn)科技等。

人形機(jī)器人各環(huán)節(jié)部分代表廠商：

整體來看，特斯拉高調(diào)入局人形機(jī)器人，有望推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈從研發(fā)階段進(jìn)入量產(chǎn)階段。人形機(jī)器人自由度高達(dá)30-40個(gè)，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的2-6個(gè)，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)空間有望打開。當(dāng)前AI大模型從語音、視覺、決策、控制等多方面實(shí)現(xiàn)同人形機(jī)器人的結(jié)合，形成感知、決策、控制閉環(huán)，使機(jī)器人具備常識(shí)，AI有望帶動(dòng)人形機(jī)器人迎來高速發(fā)展。