（報告出品方/作者：民生證券，李哲、趙璐）
1 人形機器人，產(chǎn)業(yè)趨勢還是曇花一現？
1.1 特斯拉發(fā)布 Bot，掀起人形機器人熱潮
在 2021 年的 Tesla AI Day 上，馬斯克公布了人形機器人 Tesla Bot（Optimus）的概念。 近期，馬斯克又將原計劃 8 月 19 日舉辦的特斯拉 AI 日，改為 9 月 30 日舉辦，因為屆時(shí)將發(fā) 布 Optimus（擎天柱）原型機。 據官方描述，特斯拉 Optimus 機器人身高約 172CM、體重約 56KG，能夠硬拉 68KG 左右，它的誕生是為了消除危險、重復和無(wú)聊的任務(wù)，以便人類(lèi)可以專(zhuān)注于更加愉快的工作。 長(cháng)期以來(lái)，馬斯克對人工智能發(fā)展的危險性和缺乏監管的狀態(tài)直言不諱，但他向外界保證 Optimus 是友好無(wú)害的，特斯拉機器人的速度被特意設計得很慢，最高時(shí)速約為 2 米/秒，并 且比人類(lèi)更弱。
據稱(chēng)，該款人形機器人結合了特斯拉的 AI 技術(shù)，即基于視覺(jué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )神經(jīng)系統預測能力的 自動(dòng)駕駛技術(shù)，具有極強算力的 DOJO D1 超級計算機芯片，Dojo 架構擁有一個(gè)大規模計算 平面，極高寬帶和低延遲。作為 Dojo 架構的重要組成部分，D1 芯片采用 7 納米制造工藝， 處理能力為每秒 1024 億次。由于每個(gè) D1 芯片之間都是無(wú)縫連接在一起，相鄰芯片之間的延 遲極低，訓練模塊最大程度上實(shí)現了帶寬的保留，配合特斯拉自創(chuàng )的高帶寬、低延遲的連接器， 算力高達 9PFLOPs（9000 萬(wàn)億次）。
1.2 人形機器人，各項用途的最大公約數
中國電子工業(yè)學(xué)會(huì )將機器人劃分為工業(yè)機器人、服務(wù)機器人、特種機器人三類(lèi)。 其中，1）工業(yè)機器人指面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節機械手或多自由度機器人，在工業(yè)生產(chǎn)加工 過(guò)程中通過(guò)自動(dòng)控制來(lái)代替人類(lèi)執行某些單調、頻繁和重復長(cháng)時(shí)間作業(yè)；2）服務(wù)機器人是指在 非結構環(huán)境下為人類(lèi)提供必要服務(wù)的多種高技術(shù)集成的先進(jìn)機器人；3）特種機器人指代替人類(lèi) 從事高危環(huán)境和特殊工況的機器人。 目前，全球機器人發(fā)展已有超過(guò)半個(gè)世紀，但據 IFR 數據，2019 年全球工業(yè)機器人保有量 僅 272 萬(wàn)臺，按照世界人口網(wǎng)數據 2019 年全球 230 個(gè)國家 75 億人口計算，工業(yè)機器人的人 均保有量?jì)H為 3.63 臺/萬(wàn)人。2019 年，工業(yè)機器人受全球貿易摩擦升級影響，新安裝量出現下 滑，據 IFR 預計，到 2022-2023 年才可能恢復至疫情前水平。相比之下，服務(wù)機器人、特種機器人因疫情催化非接觸使用場(chǎng)景增加，發(fā)展勢頭迅猛。
回顧過(guò)去幾十年發(fā)展歷史，工業(yè)機器人發(fā)展速度遲緩，除了受宏觀(guān)經(jīng)濟影響外，還與其初 級的智能水平、難以遷移的應用環(huán)境有關(guān)。傳統工業(yè)機器人主要是解決傳統制造業(yè)的效率問(wèn)題， 在靜態(tài)、結構化、確定性的無(wú)人環(huán)境中完成重復性作業(yè)，其工作特點(diǎn)在于空間相對隔離、與人 非接觸、預編程或示教再現控制、需要外部安全保障。伴隨制造業(yè)本身的升級和轉型，小批量、 多品種、短周期、個(gè)性化將成為新興制造業(yè)的顯著(zhù)特點(diǎn)，因此工業(yè)機器人的趨勢也將是可融入 人類(lèi)生產(chǎn)與生活環(huán)境、與人優(yōu)勢互補、合作互助，進(jìn)而成為具備可變作業(yè)能力的人類(lèi)助手型機 器人。
機器人最終需要在人類(lèi)所處的現實(shí)環(huán)境中工作。開(kāi)發(fā)人形機器人比修改整個(gè)環(huán)境顯得更經(jīng) 濟合理?，F代社會(huì )的環(huán)境是為人類(lèi)自身設計的，例如，走廊的寬度、階梯的高度、扶手的位置 和門(mén)把的位置等數不勝數的事物都要適合人的尺寸和運動(dòng)，這些是社會(huì )建造過(guò)程中的沉沒(méi)成本。 因此，當機器人具有人的形狀并能像人一樣活動(dòng)時(shí)，就不需要為機器人而改變人的環(huán)境。常見(jiàn) 的輪式機器人使用條件苛刻，需要在一個(gè)非常平的地面上來(lái)使用，沒(méi)有任何的越障能力，這種 理想的工作環(huán)境其實(shí)是非常少的。如果要想滿(mǎn)足它豐富功能的話(huà)，還是要做成一個(gè)有自主越障 能力，所以人形是一個(gè)好的選擇。
1.3 下一代的商業(yè)入口
人形機器人較其他服務(wù)機器人更容易被人們接受。參照恐怖谷效應，在中等程度偏上的 逼真性以前，無(wú)論是靜態(tài)仿真物還是動(dòng)態(tài)仿真物，人們對它的好感程度是隨逼真性的提高而增 加。也就是說(shuō)，中等偏上程度的仿真時(shí)最受人們歡迎的，最能夠贏(yíng)得受眾。而隨著(zhù)逼真性向較 高程度增強，人們的好感度會(huì )陡然下降。在恐怖谷理論第一段曲線(xiàn)上升部分，人類(lèi)與人形 機器人更容易產(chǎn)生情感上的交流。人形機器人在外形和行為設計上模仿人類(lèi)，具有手部、足部、 頭部和軀干等，容易獲得人類(lèi)好感、親近感并能滿(mǎn)足情感認同。并且它們與人類(lèi)接近程度越高， 被接受和認可的程度就越高，具有人的外形是機器人成為人類(lèi)伙伴并為人們帶來(lái)樂(lè )趣的非常重 要的因數。 人形機器人有望成為繼手機、汽車(chē)后的又一入口，商業(yè)價(jià)值巨大。手機入口整合了通話(huà)、 地圖、工作、娛樂(lè )等眾多功能，是各功能依托的總入口。而人形機器人功能更加全面，與人互 動(dòng)場(chǎng)景多元更加多元，有望成為新的商業(yè)入口。根據艾媒網(wǎng)、Statista 數據，2021 年我國人均 花費在手機上的時(shí)間達到 3.3 小時(shí)/天。此外，2021 年移動(dòng)應用的用戶(hù)支出達到 1700 億美元 （約合 1.08 萬(wàn)億人民幣），與去年相比增長(cháng)了 19%。下載量以同比 5% 的速度繼續增長(cháng)，達 到 2300 億次。
展望人形機器人的未來(lái)發(fā)展速度，我們認為可以參考特斯拉電動(dòng)車(chē)的放量節奏?；厮輾v史， Model-S 在 2012 年推出，2013 年特斯拉電動(dòng)車(chē)銷(xiāo)量達到 2.2 萬(wàn)輛，2014 年達到 3.2 萬(wàn)輛， 2015 年實(shí)現 5.1 萬(wàn)輛。隨著(zhù) 2017 年推出 Model-3 達到大規模生產(chǎn)，銷(xiāo)量快速增長(cháng)，從 2017 年的 10 萬(wàn)輛快速增長(cháng)到 2021 年的近 100 萬(wàn)輛。我們認為，特斯拉汽車(chē)銷(xiāo)量的絕對額增長(cháng)是 從 Model-3 的推出開(kāi)始加速，起初走的是高端概念型路線(xiàn)，往往是忠實(shí)粉絲開(kāi)始應用，同時(shí)搜 集各種數據進(jìn)行改進(jìn)，然后逐步起量。我們認為人形機器人的發(fā)展過(guò)程可能也與此有相似之處。
不同的是，對于人形機器人，其他科技企業(yè)會(huì )更快地跟進(jìn)，國內與國外科技企業(yè)都紛紛注 意到這個(gè)賽道，在做前瞻布局。一些領(lǐng)先企業(yè)在做準備，明年也將推出，因而真正放量時(shí)不僅 要考慮特斯拉，其他國內外企業(yè)也會(huì )放量。如果人形機器人的放量節奏類(lèi)似于特斯拉汽車(chē)，那 么 2023-2024 年人形機器人可以大致對應特斯拉 2013-2014 年的銷(xiāo)量，隨著(zhù)其他廠(chǎng)商原型機 推出后也逐步起量，2025 年開(kāi)始人形機器人對標 2015 年全球純電動(dòng)車(chē)銷(xiāo)量。 但對于 9 月 30 日發(fā)布的機器人，我們認為不應抱有過(guò)高的預期，原因在于人形機器人對 智能化水平、通信、執行、傳感等方向的要求非常高，最終較為理想的人形機器人一定是經(jīng)過(guò) 多次迭代，不斷打磨后的產(chǎn)品。而特斯拉 bot 的到來(lái)，其最重要的意義在于開(kāi)啟了整個(gè)產(chǎn)業(yè)的 快速發(fā)展過(guò)程，未來(lái)一段時(shí)間，預計很多科技企業(yè)都會(huì )向人形機器人的方向努力，爭奪賽道， 產(chǎn)業(yè)趨勢可能會(huì )加速來(lái)到我們面前。
2 Optimus 的前輩們
Tesla Bot 并非首款人形機器人，從 21 世紀初本田發(fā)布首款人形機器人 AISMO 原型機開(kāi) 始，全球多家科技公司及高校先后發(fā)布人形機器人。從設計初衷來(lái)看，人形機器人定位多用于 生活服務(wù)，與人類(lèi)交互，以及專(zhuān)門(mén)用于科研領(lǐng)域。其中，較為知名的不乏有波士頓動(dòng)力的 Atlas 機器人、歐洲 iCUB、軟銀的 Pepper、Alderbran 公司的 Nao 機器人，以及優(yōu)必選 Walker 系 列。研究他們的設計思路，對 Optimus 也會(huì )有所借鑒。
3 人形機器人的可能解決方案有哪些？
3.1 人形機器人的成本構成與工業(yè)機器人有哪些區別？
從外形上看，人形機器人采用的是 L 型結構，每個(gè)關(guān)節緊密連接，其集成度要比傳統的工 業(yè)機器人更加緊湊，也更加靈活。而從成本上構成上看，二者也有一定的差異。 傳統的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈，包括上游零部件供應商、中游本體供應商、下游系統集成和服 務(wù)提供商，以及終端應用市場(chǎng)。其中有減速器、控制器、伺服系統分別占 31%、10%、20%。 本體占比在 24%，系統集成約占比 14%。 相比之下，根據我們的產(chǎn)業(yè)鏈調研，人形機器人的本體在成本中占比要低于工業(yè)機器人。 由于工業(yè)機器人對負載的要求更高，通常需要用到鑄鐵、高強度鋼等金屬材料制作，而人形機 器人通常采用密度更小的金屬材料，或者復合材料制作，其本體在整個(gè)生產(chǎn)中的占比通常在 15% 左右，而工業(yè)機器人本體在生產(chǎn)成本中占比通常在 20%以上。在傳感方面，人形機器人全身需 要多處傳感器，因此在生產(chǎn)成本中也占有較高的比重。
3.2 驅動(dòng)和執行：諧波減速器+空心杯型伺服電機
3.2.1 減速器：諧波減速器或為主要解決方案，數量或在 45-50 個(gè)
從外形上看，人形機器人采用的是 L 型結構，每個(gè)關(guān)節緊密連接，其集成度要比傳統的工 業(yè)機器人更加緊湊，也更加靈活。而從成本上構成上看，二者也有一定的差異 減速器是常用作原動(dòng)件與工作件之間的減速傳動(dòng)裝置，在二者之間起到匹配轉速、傳遞扭 矩的作用。其原理在于，把高速運轉的動(dòng)力通過(guò)減速機輸入軸上齒數少的齒輪嚙合輸出軸上的 大齒輪，以此來(lái)達到減速的目的，原因在于絕大多數工作件負載大、轉速低，不適宜用原動(dòng)機 直接驅動(dòng)，需通過(guò)減速機來(lái)降低轉速、增加扭矩。常見(jiàn)的減速器有行星齒輪減速機、RV 減速機、 諧波減速機等。
工業(yè)機器人大多使用 RV 減速器，主要原因在于 RV 減速器具有疲勞強度大、剛度大，同時(shí) 可以保持高精度等特點(diǎn)，但其缺點(diǎn)是重量大、體積大。另外，部分末端會(huì )用到諧波減速器，諧 波減速器的負載能力略低于 RV 減速器，在力矩輸出要求不是特別高的末端可以滿(mǎn)足要求，其 優(yōu)點(diǎn)是體積小、重量輕。 人形機器人關(guān)節處的減速器需要具有傳動(dòng)鏈短、體積小、功率大、質(zhì)量輕、易于控制等特 點(diǎn)。根據我們的產(chǎn)業(yè)鏈調研，一般的諧波減速器 減速比在 85-160 之間，更大一些的可以達到 200，而減速比直接決定了輸出力的大小，減速 比越高，電機相同轉數下輸出力越大。體積方面，手指部分可以使用直徑 20mm 的減速器，放 置于手掌中，肘部可以使用 30-40mm 減速器，肩部可以使用 50-60mm 減速器。目前，國內 諧波減速器基本可以滿(mǎn)足要求。
事實(shí)上，在機器人移動(dòng)一個(gè)物體的過(guò)程中，真正需要輸出力較大的地方主要在于肩部、肘 部、腕部等關(guān)節，手指等末端關(guān)節對力的要求有限，因此部分末端可以使用行星齒輪減速器替 代。根據我們的產(chǎn)業(yè)鏈調研，行星齒輪減速器的轉速比通常在 15-20 之間，如果要實(shí)現更大的 力，只能將齒輪縮小，但齒輪過(guò)小時(shí)很容易損壞。因此，在體積很小的機器人中，通?？梢允?用行星齒輪減速器，但要做到消費級機器人，僅可以在末端使用行星齒輪減速器替代諧波減速 器。體積方面，諧波減速器由于其結構通常是由三個(gè)行星齒輪，以及中間的一個(gè)太陽(yáng)輪組成， 因此最小的也只能達到 30-40mm。 對消費級機器人而言，其負載通常不會(huì )過(guò)大。因為負載較高的情況下，其肩關(guān)節、肘關(guān)節 需要做到很大。另外，機器人本身也需要保持平衡，機器配重不足的情況下很容易傾倒，考慮 到其在運動(dòng)過(guò)程中還要加上力和慣性，所以一般要保證機器人靜態(tài)下的負重是動(dòng)態(tài)負重的 2 倍 左右。 另外，在精度方面，消費級機器人的精度不會(huì )像工業(yè)機器人那么高，在加入編碼器的情況 下可以達到 0.01mm，只要執行到位即可，相比之下，工業(yè)機器人，比如加工機床精度需要達 到 0.002-0.005mm。
3.2.2 伺服系統：電機驅動(dòng)是主流解決方案
機器人自由度的運動(dòng)，可能依靠舵機，電機，推桿，氣或者液壓的伸縮桿，控制器可以對 這些部件進(jìn)行控制。 從過(guò)往人形機器人的伺服解決方案可以看出，Atlas 采用了液壓驅動(dòng)，其優(yōu)點(diǎn)在于可以承 受高負載。例如在 Atlas 完成后空翻動(dòng)作時(shí)，落地時(shí)沖擊力會(huì )非常大，如果采用電機方案，可 能會(huì )導致爆炸，而液壓結構更加穩定，除了油壓自身的可壓縮性，如果使用蓄能器，還能起到 減震作用，使肌體更有彈性。但液壓肢體結構的問(wèn)題在于可能會(huì )漏油。此外，Poppy 機器人則 選擇了舵機驅動(dòng)，實(shí)際上，舵機也相當于一個(gè)完整的伺服系統，里面包含了電機、傳感器、伺 服控制器等部件，其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉、結構緊湊，但缺點(diǎn)是精度很低，位置鎮定能力較差，只 能滿(mǎn)足一些機器人的初級功能需求。因此除此之外，歷史上對于負載沒(méi)有過(guò)高要求的人形機器 人，大部分都采用了電機驅動(dòng)方式。
機器人的伺服系統，包括伺服電機、伺服驅動(dòng)器、指令機構三大部分。其中，伺服電機 （server motor）是執行機構，指在伺服系統中，控制機械元件運轉的發(fā)動(dòng)機，是一種補助馬 達間接變速裝置。伺服電機可使控制速度，位置精度非常準可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速 以驅動(dòng)控制對象。伺服驅動(dòng)器(server drives)，又稱(chēng)為伺服控制器、伺服放大器，是用來(lái) 控制伺服電機的控制器，其作用類(lèi)似于變頻器作用于普通交流馬達，伺服驅動(dòng)器主要用于高精 度的定位系統，一般通過(guò)位置、速度、力矩三種方式對伺服電機進(jìn)行控制，屬于傳動(dòng)技術(shù)的高 端產(chǎn)品。指令機構是發(fā)脈沖或者給速度用于配合驅動(dòng)器正常工作的。
伺服驅動(dòng)器向電機線(xiàn)圈供應電壓、電流，然后通過(guò)監控反饋來(lái)閉環(huán)伺服環(huán)路，為伺服電機 供電。多數情況下，伺服驅動(dòng)器含有三個(gè)嵌入式伺服環(huán)路：電流環(huán)（扭矩環(huán)、內部換）、速度環(huán)、 位置環(huán)，三個(gè)環(huán)路相互作用，實(shí)現精準的運動(dòng)控制。
人形機器人的伺服系統解決方案是怎樣的？ 從外觀(guān)上看，工業(yè)機器人的伺服系統體積較大，有部分機器人伺服系統外置，因此其集成 度不比人形機器人。另外，工業(yè)機器人通常使用交流伺服電機，對精度要求更高、體積更大， 而人形使用的是直流無(wú)框力矩電機，可以在較小體積下輸出較大的力，而且沒(méi)有外框，只有一 個(gè)轉子、定子。 從組成上看，人形機器人的伺服電機、驅動(dòng)器、編碼器、減速器等集成在一起，整體組成 一個(gè)空心杯形狀的集合，整個(gè)杯形的集合體有輸入端、輸出端，通過(guò)一根總線(xiàn)、一根電源 線(xiàn)，跟控制器聯(lián)系在一起。由于人的手臂、軀干都是圓形，因此做成杯形更利于本體的安裝。 一般，人形機器人每個(gè)關(guān)節都要一個(gè)杯形的集合體，一個(gè)手指上面需要一個(gè)電機，手指上各關(guān) 節可以通過(guò)拉線(xiàn)的方式，利用杠桿原理實(shí)現彎曲。此外，人形機器人各伺服系統之間是采用串 聯(lián)方式，工業(yè)機器人一般采用并聯(lián)方式。
伺服系統的設計一般根據機器人應用場(chǎng)景而定，例如機器人的身高、體重、負載等。由于驅 動(dòng)器是圍繞關(guān)節設計，因此需要根據機器人的需要的力反過(guò)來(lái)進(jìn)行推算。另外，電力系統的功 率輸出最后決定了力的輸出，因此執行電機的電流也要據此進(jìn)行設計。 根據我們的產(chǎn)業(yè)鏈調研，一般驅動(dòng)器和后端輸出的力的比值應在 1.2-1.5 倍，之所以保證一 定的余量，主要是防止機器人的某個(gè)部位被卡住時(shí)，電機繼續執行，電流達到最大可能會(huì )對電 機、驅動(dòng)器造成的傷害。一般解決的方式可以采用逆反饋、電流的反饋，加入一些智能算法， 反饋給控制器，保證機器人某個(gè)部位被卡住是不會(huì )燒壞電機和驅動(dòng)器。 伺服系統的難點(diǎn)主要在于，從驅動(dòng)器上看，其上端需要對接控制器，下端需要對應電機，由 于各廠(chǎng)家控制器參數不同，且后端驅動(dòng)功率、應用范疇、便長(cháng)城、執行選項等參數較多，如何 能夠實(shí)現通用性、兼容性，并通過(guò)讓客戶(hù)能夠快速選項是一個(gè)挑戰。另外，人性格機器人由于 對集成度的要求較高，剎車(chē)、編碼器等都在電機中，是通過(guò)總成的形式插入到減速器中，進(jìn)而 連接成一個(gè)本體。因此，數量龐大的部件中任何一個(gè)出現問(wèn)題，或者母線(xiàn)出現問(wèn)題，執行機構 就無(wú)法正常運轉，進(jìn)而影響整機的性能。
總體上看，采用微型電機進(jìn)行控制精度更高，一般額定轉速能達到 2000-3000mm 轉，及時(shí) 性更好，加減速都較快，普遍在幾十毫秒以下，且可承受三倍余額定轉矩的負載，但電機沒(méi)有 防油防水功能，無(wú)法在高適度和油侵嚴重環(huán)境下使用，相比之下，電缸的耐腐蝕性比較好，但 其精度不如電機。
3.3 控制系統：獨立控制器位于頭部或軀干，開(kāi)源系統或為 多場(chǎng)景應用解決方案
運動(dòng)控制器的作用，是對來(lái)自伺服回路的各種反饋信息進(jìn)行處理，并據此對電機進(jìn)行換向。 運動(dòng)控制器與伺服驅動(dòng)器是經(jīng)常被混淆的兩個(gè)概念，實(shí)際二者在自動(dòng)化領(lǐng)域有著(zhù)微妙的差異。 簡(jiǎn)言之，運動(dòng)控制器相當于人的大腦，伺服驅動(dòng)器相當于神經(jīng)，而伺服電機相當于人的 手執行由大腦、神經(jīng)傳遞過(guò)來(lái)的命令。 作為基于微處理器的設備，運動(dòng)控制器具有生成脈沖寬度調制（PMW） 波形的復雜算法。 而伺服驅動(dòng)器內的功率晶體管，通過(guò)傳輸電流和電壓波形，來(lái)為伺服電機供電。因此，二者之 間的配合原理是，控制器是將特定命令應用于驅動(dòng)器中位置、速度或電流環(huán)等元件，伺服驅動(dòng) 器再根據控制器的命令向電機提供電壓和電流。
此外，控制器通常具有編程的功能，可以存儲和運行程序員提供的代碼，其中有大量安全 元件，可用于組件發(fā)生故障時(shí)防止過(guò)載，或停止運動(dòng)控制。相比之下，驅動(dòng)器往往專(zhuān)注于接收 控制器輸入的命令，并負責功率晶體管的開(kāi)關(guān)，使產(chǎn)生的電流、電壓滿(mǎn)足命令的要求。 工業(yè)機器人的驅控一體在人形機器人中很難實(shí)現。原因在于人形機器人的伺服驅動(dòng)器數量 高達數十個(gè)，因此，如果所有驅動(dòng)器都配有一個(gè)控制器，整個(gè)機器人的體積將會(huì )非常大，很難 實(shí)現。因此，人形機器人一般有一個(gè)單獨的控制器（獨立于伺服電機、伺服控制器），也被稱(chēng)作 上位。通常人形機器人的控制器會(huì )被放在頭部，如果視覺(jué)、激光雷達、聽(tīng)覺(jué)傳感器等占用空 間過(guò)大，控制器也可能被放置在軀干中，因為軀干中除了電池之外，還有很大空間可以利用。
對于人形機器人的控制器而言，其關(guān)鍵主要在于了解客戶(hù)的應用場(chǎng)景，以及對相關(guān)工藝的 要求。由于終端對精度要求，每向上一級疊加都需要留出一定的余量，因此驅動(dòng)器對于最終精 度的實(shí)現有至關(guān)重要的作用。此外，工業(yè)機器人一般只有一個(gè)固定底座，只有末端有一些視覺(jué) 識別過(guò)程，相比之下，人形機器人的傳感器眾多，數據來(lái)源有多個(gè)口徑，需要處理的數據也很 龐大和復雜，難度較大。另外，由于機器人對每個(gè)場(chǎng)景的學(xué)習和訓練過(guò)程也需要一定時(shí)間，因 此，單獨一家廠(chǎng)商還很難將人形機器人做到各個(gè)場(chǎng)景的通用。 一種可能的解決方案是，廠(chǎng)商主要負責生產(chǎn)本體，將控制部分做成開(kāi)源系統，讓不同的人 對應用場(chǎng)景進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，這樣特斯拉人形機器人就有可能成為一個(gè)標準版的本體，在其能力 范圍內，由后端的多樣化算法來(lái)支持多個(gè)客戶(hù)應用場(chǎng)景，例如 Poppy 機器人、Pepper 機器人。
3.4 本體+視覺(jué)控制等外圍：本體材料輕量化，傳感技術(shù)或 仍以視覺(jué)為主
3.4.1 本體：輕量化的復合材料、金屬材料為首選，對觸感要求高的 部位或采用硅膠
本體在整個(gè)機器人中屬于輔助部分，主要起到支撐、連接各個(gè)關(guān)節的作用，在整個(gè)機器人 成本占比中也是最低的，原因在于相比內部的核心部件，外部的損傷是較易于修復的。 人形機器人本體在成本中比重要低于工業(yè)機器人。由于負載的要求，工業(yè)機器人的本體一 般需要由鑄鐵、高強度鋼制成。相比之下，人形機器人的本體一般采用密度更小的復合材料， 或密度更小的金屬材料，如鋁硅、鋁鎂等，其密度比合金鋼更小，但強度、支撐能力也能夠滿(mǎn) 足負載的要求，關(guān)鍵是材質(zhì)相對更軟，可塑性更好。除此之外，有些機器人的本體也會(huì )采用碳 纖維，在保證橫端拉力的情況下，質(zhì)量也較輕。而在手指等末端、對質(zhì)感和觸感要求較高的部位也會(huì )采用硅膠作為材料。
此外，一些機器人的關(guān)鍵零部件，可能會(huì )采用工業(yè)級 3D 打印技術(shù)。如歷史上法國 INRIA Flowers 研發(fā)的 Poppy 機器人就是一種 3D 打印機器人，3D 打印可以降低機器人本體重量， 并減輕伺服電機等關(guān)鍵部件的壓力，從而降低成本，并實(shí)現快速制作。另外，像波士頓動(dòng)力的 Atlas 機器人關(guān)鍵結構件也是使用工業(yè)級 3D 打印制作，驅動(dòng)器和液壓管路是被嵌入結構當中， 所有的動(dòng)態(tài)平衡、傳感、過(guò)濾、排污閥、動(dòng)力裝置所需的一切零件，都集成在一個(gè) 3D 打印部 件中而非由單獨的組件制成。
3.4.2 傳感：仍以視覺(jué)傳感為主，或引入工業(yè)級雙目/多目相機
與人相同的是，人形機器人也需要很多傳感器。根據檢測對象的不同，可以分為內部傳感 器、外部傳感器。內部傳感器一般用來(lái)檢測機器人本身狀態(tài)，多為檢測位置和角度的傳感器。 外部傳感器一般用來(lái)檢測機器人搜出環(huán)境裝款，如物體識別傳感器、物體探傷傳感器、接 近覺(jué)傳感器、距離傳感器、力覺(jué)傳感器、聽(tīng)覺(jué)傳感器等。
從已經(jīng)發(fā)布的幾款人形機器人來(lái)看，視覺(jué)、語(yǔ)音、觸覺(jué)、力覺(jué)、測距、姿態(tài)等需要基本都 需要配備相應的傳感器，傳感器的數量少則十數個(gè)，多則上百個(gè)（如 Nao 機器人）。一般視覺(jué) 傳感多采用雙目或多目的高清攝像頭、立體攝像機，姿態(tài)傳感器采用陀螺儀，探測器包括激光 雷達、聲納、超音波感應器等，語(yǔ)音識別多以麥克風(fēng)形式。
由于人形機器人不僅需避障、路徑規劃，還需要準確識別目標，因此若要完成類(lèi)似人手的 精密操作，機器人視覺(jué)系統定位精度需達毫米級，需引入工業(yè)級雙目/多目相機，單機價(jià)值量相 對普通服務(wù)機器人較高。預計人形機器人的 3D 傳感器成本將遠高于普通的服務(wù)機器人，但要 略低于工業(yè)機器人。此外，激光雷達通常會(huì )作為視覺(jué)傳感的輔助，因為在機器人工作過(guò)程中， 很多物體都是眼見(jiàn)為虛的，需要借用激光雷達對景深進(jìn)行驗證。 除視覺(jué)之外，人形機器人還需要加入力傳感器，例如對于一個(gè)玻璃制成的物體輸出的力， 不能等同于對一個(gè)氣球輸出的力，而力的大小最終由電流決定，因此加入力學(xué)傳感和反饋也是 必要的。相同的，還有對溫度、位置的感知。
3.5 散熱：風(fēng)冷、散熱器散熱、導熱材料+新興散熱解決方 案
由于要面對大量信息，大量的動(dòng)作，人形機器人運算量非常大，其所有的元件都在發(fā)熱， 因此，散熱也是研制人形機器人需要解決的最重要問(wèn)題之一。 在設計機器人時(shí)，通常需要通過(guò)各種軟件的模擬來(lái)實(shí)現，盡可能讓其少發(fā)熱，或發(fā)熱相對 更集中、更易于散熱，這就需要用到一些工程軟件。此外，在散熱方面，一般有風(fēng)冷、液冷、 散熱器、導熱材料等方式。 以風(fēng)冷為例，機器人的散熱結構呆滯包括，表面的機器外殼、內部排氣扇，外殼下部設置 有進(jìn)氣孔，外殼的上部設置有排氣孔，排氣扇用于使空氣由進(jìn)氣孔進(jìn)入外殼內部，并由排氣孔 排出。由于進(jìn)氣孔接近散熱結構的最低處，排氣孔位于散熱結構的最高處，熱空氣由排氣孔排 至散熱結構外。在此情況下，散熱結構內形成低壓，外部的空氣經(jīng)進(jìn)氣孔進(jìn)入散熱結構內。冷 空氣接觸設置于外殼內部的電路板組件，達到散熱效果。
除了傳統的散熱方式之外，目前也有科研機構在不斷探索更加類(lèi)人的散熱機制，比如排 汗?？的螤柎髮W(xué)的謝菲德研究團隊開(kāi)發(fā)了一種更利于柔性機器人的散熱方式。由于柔性機器人 很多部件都是由復合材料制成，其散熱性能不如金屬，而風(fēng)扇燈內部散熱技術(shù)占空間較大，重 量也較大，因此，謝菲德發(fā)明了機器人的排汗系統。 研究團隊通過(guò)多材料立體光刻技術(shù)，發(fā)明機器人排汗所必須的納米聚合物材料，該技 術(shù)可以通過(guò)光將樹(shù)脂類(lèi)材料固化為設計好的形狀。研究團隊利用兩種水凝膠材料開(kāi)發(fā)制造了手 指形狀的驅動(dòng)器，這種水凝膠具有蓄水功能，而且可以根據溫度來(lái)調節水分，相當于一個(gè)智 能海綿。當溫度達到 30 攝氏度以上時(shí)，由水凝膠制成的驅動(dòng)器底層會(huì )隨著(zhù)溫度上升而收縮， 從而將水擠壓到頂層，頂層由聚丙烯酰胺支撐，密布著(zhù)微米級的小孔，與地層相同，當溫度高 于 30 攝氏度時(shí)，為空會(huì )自動(dòng)打開(kāi)，開(kāi)始排汗。該研究團隊表示，該排汗系統可讓驅動(dòng)器表 面在 30 秒之內下降 21 度，散熱效率畢人體排汗系統高三倍，若由風(fēng)扇燈外置風(fēng)冷設備，其散 熱效率還可提升六倍。但該機器人也有一定的缺陷，即移動(dòng)性較差，而且補水也是一個(gè)問(wèn)題。
3.6 電池：三元鋰電池或為主要解決方案
機器人的電池主要有鎳氫電池、鋰電池、鉛酸蓄電池三類(lèi)。其中，鎳氫電池主要用于成本 控制嚴格，不需要大容量和大電流放電、安全性要求較高的玩具機器人、掃地機器人等領(lǐng)域。 鉛酸蓄電池技術(shù)較鋰電池更為成熟，但由于比較笨重，移動(dòng)不方便，基本用于不需要移動(dòng)的機 器人領(lǐng)域，由于污染較為嚴重，正在逐漸被鋰電池取代。 鋰電池主要應用于智能服務(wù)機器人、娛樂(lè )經(jīng)紀機器人、探險排爆等特種用途機器人領(lǐng)域。 一般，對于成本不敏感的機器人，切要求電池較輕、可提供大電流放電、保障長(cháng)使用壽命的機 器人一般會(huì )選擇聚合物鋰電池，如競技機器人、特種機器人。 磷酸鐵鋰在不需要電池大電流放電、低溫性能的 AI 服務(wù)機器人、工業(yè)較大型機器人領(lǐng)域應 用較多。三元鋰電池相比聚合物電池成本更低，且能量密度較磷酸鐵鋰電池更大，在機器人領(lǐng) 域應用較為廣泛，尤其是 18650 鋰電池。
人形機器人電池的配重和續航市場(chǎng)如何？ 從發(fā)展歷史上看，幾款較為知名人形機器人主要經(jīng)歷了外部供電、電池供電兩個(gè)發(fā)展階段。 電池供電普遍采用鋰電池組，其安裝的位置最初普遍采用背包形式，后逐漸將電池內置。從 續航時(shí)間上看，大部分雙足的人形機器人的連續工作時(shí)間都在 2 小時(shí)以?xún)?。然而，根據我們?產(chǎn)業(yè)鏈調研，目前機器人的價(jià)格主要停留在展示和實(shí)驗階段，若實(shí)現大規模商業(yè)化，其續航時(shí) 間應達到 3-10 個(gè)小時(shí)不等。
除了最基本的供電功能之外，人形機器人還要考慮到電池的配重問(wèn)題，保證身體的平衡。 以 48 千克的本田 ASIMO 機器人為例，其電池重量約為 6kg，約為體重的 1/8 左右，優(yōu)必選 Walker X 機器人的電池重量約為 3.6kg，約為體重的 5.7%。 但前文提到，目前的幾款知名人形機器人主要停留在展示和實(shí)驗階段，因此電池做到月清 涼越好。而根據我們的產(chǎn)業(yè)鏈調研，若要實(shí)現大規模商業(yè)化，其帶電量和續航可能有更高的要 求，相對應地，一般電池重量應占到人形機器人重量的 1/3 左右。根據 OFweek 鋰電網(wǎng)，目前 磷酸鐵鋰電池的能量密度一般為 150Wh/kg，三元電池的能密度約為 200Wh/kg。假設特斯拉 人形機器人體重 68kg，電池重量占比 1/3 計算，則其鋰電池重量約為 22.7 千克，若采用三元 鋰電池，則帶電量約為 4.54kWh，續航時(shí)長(cháng)在 3.54-9.08 小時(shí)，若采用磷酸鐵鋰電池，帶電 量約為 3.41kWh，續航時(shí)間在 3.41-6.81 小時(shí)。
此外，由于目前所有的人形機器人都是直流驅動(dòng)，用 48V、24V、12V 的總線(xiàn) 將電機、控制器串起來(lái)，通過(guò)電源分配器分配電流，因此，還要考慮電池的動(dòng)態(tài)管 理問(wèn)題。有些人形機器人由于沒(méi)有剎車(chē)，在電量耗盡的時(shí)候會(huì )倒下，因此當電量快 要耗盡的時(shí)候需要預留一些余電在其中，以供機器人回到原位。
4 人形機器人市場(chǎng)空間有多大？
對人形機器人銷(xiāo)量的假設：關(guān)于人形機器人市場(chǎng)規模，我們認為可以參考特斯拉電動(dòng)車(chē)的 放量節奏?；厮輾v史，Model-S 在 2012 年推出，2013 年特斯拉電動(dòng)車(chē)銷(xiāo)量達到 2.2 萬(wàn)輛， 2014 年達到 3.2 萬(wàn)輛，2015 年實(shí)現 5.1 萬(wàn)輛。隨著(zhù) 2017 年推出 Model-3 達到大規模生產(chǎn)， 同時(shí)達到平價(jià)水平，銷(xiāo)量快速增長(cháng)，從 2017 年的 10 萬(wàn)輛快速增長(cháng)到 2021 年的近 100 萬(wàn)輛。 我們認為，特斯拉汽車(chē)銷(xiāo)量的絕對額增長(cháng)是從 Model-3 的推出開(kāi)始加速，起初走的是高端概念 型路線(xiàn)，往往是忠實(shí)粉絲開(kāi)始應用，同時(shí)搜集各種數據進(jìn)行改進(jìn)，然后逐步起量。我們認為人 形機器人的發(fā)展過(guò)程可能也與此有相似之處。 不同的是，其他科技企業(yè)跟進(jìn)地會(huì )更快，國內與國外科技企業(yè)都紛紛注意到這個(gè)賽道，在 做前瞻布局。一些領(lǐng)先企業(yè)在做準備，明年也將推出，因而真正放量時(shí)不僅要考慮特斯拉，其 他國內外企業(yè)也會(huì )放量。
這里，我們假設 2023-2024 年人形機器人對應特斯拉 2013-2014 年的銷(xiāo)量，隨著(zhù)其他廠(chǎng) 商原型機推出后也逐步起量，2025 年開(kāi)始人形機器人對標 2015 年全球純電動(dòng)車(chē)銷(xiāo)量。由于 2015 年全球純電動(dòng)車(chē)銷(xiāo)量數據的確實(shí)，這里我們假設 2025 人形機器人的銷(xiāo)量為 30 萬(wàn)臺， 2026-2030 年對應 2016 年全球純電動(dòng)車(chē)銷(xiāo)量。
對各個(gè)零部件市場(chǎng)規模的測算：按照前文提到的，減速器、伺服系統、控制器在人性機器 人中的占比計算，可以分別測算出三個(gè)對應的市場(chǎng)規模，預計到 2025 年人形機器人減速器、 伺服系統、控制器市場(chǎng)規模分別達到 126 億元、95 億元、63 億元，到 2030 年，市場(chǎng)空間分 別達到 744 億元、558 億元、372 億元。 對人形機器人電池市場(chǎng)規模的測算：根據我們的產(chǎn)業(yè)鏈調研，一般 1kWh 對應鋰離子電池 成本約為 1800-2500 元，根據前文我們測算，預計在三元鋰電池解決方案下，特斯拉機器人的 帶電量約為 3.41kWh，假設以成本加成定價(jià)，起初毛利率在 100%，則預計 2023 年擎天柱對 應電池單價(jià)約為 1.47 萬(wàn)元，假設此后每年價(jià)格下降 10%。預計到 2025 年，人形機器人電池 市場(chǎng)規模約為 36 億元，到 2030 年約為 153 億元。
5 重點(diǎn)公司分析
5.1 綠的諧波
公司是一家專(zhuān)業(yè)從精密傳動(dòng)裝置研發(fā)、設計、生產(chǎn)和銷(xiāo)售的高新技術(shù)企業(yè)，產(chǎn) 品主要包括諧波減速器、機電一體化執行器及精密零部件。公司的產(chǎn)品廣泛用于工 業(yè)機器人、服務(wù)機器人、數控機床、醫療器械、半導體生產(chǎn)設備、新能源裝備等高 端制造領(lǐng)域。 經(jīng)過(guò)多年持續研發(fā)投入，公司在國內率先實(shí)現了諧波減速器的工業(yè)化生產(chǎn)和 規?；瘧?，打破了國際品牌在國內機器人諧波減速器領(lǐng)域的壟斷。憑借多年來(lái)在 精密傳動(dòng)領(lǐng)域的積累，公司在行業(yè)內已經(jīng)建立了較強的品牌知名度，成為國內領(lǐng)軍 企業(yè)之一。我國諧波減速器行業(yè)處于成長(cháng)期階段，市場(chǎng)成長(cháng)迅速，雖然我國已成為 全球最大的工業(yè)機器人市場(chǎng)，但以精密諧波減速器產(chǎn)品為代表的核心零部件總體 供給量存在較大缺口，隨著(zhù)行業(yè)內企業(yè)規?；a(chǎn)的實(shí)現與下游工業(yè)機器人等產(chǎn) 業(yè)的快速發(fā)展，未來(lái)行業(yè)規模將持續擴大。
5.2 禾川科技
公司是一家技術(shù)驅動(dòng)的工業(yè)自動(dòng)化控制核心部件及整體解決方案提供商，主 要從事工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售及應用集成。一家技術(shù)驅動(dòng)的工業(yè)自動(dòng) 化控制核心部件及整體解決方案提供商，主要從事工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、 銷(xiāo)售及應用集成。 工業(yè)控制自動(dòng)化新星，深耕 OEM 市場(chǎng)多年，多領(lǐng)域市占率領(lǐng)先。公司多年來(lái) 深耕 OEM 市場(chǎng)，服務(wù)廣大 OEM 客戶(hù)廠(chǎng)商，獲得了極佳的產(chǎn)品方案性能 口碑， 在光伏、3C、鋰電與機器人等行業(yè)具備極高的占有率，通過(guò)多年來(lái)的高速發(fā)展， 禾川科技已赫然進(jìn)入國產(chǎn)自動(dòng)化一線(xiàn)品牌方陣。
伺服系統頭部企業(yè)，國產(chǎn)替代領(lǐng)導者。伺服系統是當前禾川科技的核心產(chǎn)品， 產(chǎn)品包括伺服系統內的伺服驅動(dòng)器、伺服電機和編碼器，廣泛應用于機器人及機械 手、3C、光伏、物流、包裝、紡織等多個(gè)行業(yè)。2021 年伺服系統營(yíng)收共計 6.59 億 元，占禾川科技主營(yíng)業(yè)務(wù) 89.72%。PLC 產(chǎn)品 2021 年營(yíng)收 3996.28 萬(wàn)元，占主營(yíng) 業(yè)務(wù)收入 5.44%。
5.3 雙環(huán)傳動(dòng)
公司專(zhuān)注于齒輪傳動(dòng)產(chǎn)品制造，目前產(chǎn)品主要為為乘用車(chē)齒輪、商用車(chē)齒輪、 工程機械齒輪、減速器及其他產(chǎn)品。齒輪產(chǎn)品應用領(lǐng)域非常廣泛，其市場(chǎng)規模主要 取決于下游應用領(lǐng)域的市場(chǎng)需求。 緊抓成長(cháng)賽帶，優(yōu)化業(yè)務(wù)結構。隨著(zhù)新能源汽車(chē)滲透率的不斷提升，相關(guān)齒輪 的需求迎來(lái)了快速增長(cháng)。公司提前戰略布局，產(chǎn)品已應用在下游多種新能源汽車(chē)中， 覆蓋了純電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)等。經(jīng)過(guò)多年耕耘，公司已與全球領(lǐng)先電動(dòng)車(chē)制 造企業(yè)、比亞迪、廣汽集團、蔚然動(dòng)力、日電產(chǎn)、舍弗勒、匯川、博格華納等重點(diǎn) 新能源車(chē)企和電驅動(dòng)制造廠(chǎng)商形成戰略合作并實(shí)現批量出貨。 機器人產(chǎn)業(yè)保持增長(cháng)態(tài)勢，中國芯引領(lǐng)國產(chǎn)替代。得益于久經(jīng)市場(chǎng)檢驗、完善 的產(chǎn)品譜系、合理的市場(chǎng)策略以及及時(shí)的保障服務(wù)，公司子公司環(huán)動(dòng)科技與國內主 流機器人企業(yè)保持穩定的戰略合作關(guān)系，機器人高精密減速機業(yè)務(wù)獲得高速發(fā)展。
環(huán)動(dòng)科技密切地關(guān)注國內外重點(diǎn)新客戶(hù)、新領(lǐng)域所需產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與導入，全方位加 速新產(chǎn)品的驗證速度。針對中大負載工業(yè)機器人所需，提前布局設備與產(chǎn)線(xiàn)以滿(mǎn)足 多方客戶(hù)所需，目前已逐步實(shí)現 6-1000KG 工業(yè)機器人所需精密減速器的全覆蓋， 產(chǎn)品譜系得到進(jìn)一步完善，獲得了核心客戶(hù)的認可并持續批產(chǎn)增量，從而實(shí)現減速 機產(chǎn)銷(xiāo)連續兩年創(chuàng )歷史新高。
5.4 三花智控
公司是全球最大的制冷控制元器件和全球領(lǐng)先的汽車(chē)熱管理系統控制部件制 造商。目前主要產(chǎn)品包括四通換向閥、電子膨脹閥、電磁閥、微通道換熱器、Omega 泵、括熱力膨脹閥、電子膨脹閥、電子水泵等，廣泛應用于空調、冰箱、冷鏈物流、 新能源汽車(chē)等領(lǐng)域。 立足熱管理產(chǎn)品，拓展業(yè)務(wù)邊界。公司堅持專(zhuān)注領(lǐng)先、創(chuàng )新超越的經(jīng)營(yíng)戰 略，以熱泵技術(shù)和熱管理系統產(chǎn)品的研究與應用為核心，專(zhuān)注于冷熱轉換、溫度智 能控制的環(huán)境熱管理解決方案開(kāi)發(fā)。公司制冷電器零部件空調電子膨脹閥、四通換 向閥、電磁閥、微通道換熱器等產(chǎn)品市場(chǎng)占有率全球第一。近年來(lái)，新能源車(chē)的發(fā) 展已成為確定的趨勢，這對熱管理產(chǎn)品提出了更高更多更新的需求。公司定位于新 能源汽車(chē)熱管理系統領(lǐng)域，由零部件切入并逐漸向組件和子系統發(fā)展，已成為法雷 奧、大眾、奔馳、寶馬、沃爾沃、豐田、通用、吉利、比亞迪、上汽、蔚來(lái)等客戶(hù) 的合作伙伴。
人形機器人即將來(lái)臨，三花智控有望突破。特斯拉將于推出 9 月份推出人形 機器人，得益于公司在新能源汽車(chē)上同特斯拉的合作，公司有望突破人形機器人產(chǎn) 業(yè)。由于人形機器人需要大量重復的運動(dòng)，因而其電機功率較高。而機器人工作電 壓在 20-40V 之間，需要更高的電流以實(shí)現功率的增加。隨著(zhù)電流的增大，電機放 出的熱量將成指數級上漲，如果不能進(jìn)行良好的熱管理，電池、電機、關(guān)節的壽命 都將受到極大的影響。公司三花汽零注入后，充分發(fā)揮與業(yè)務(wù)間協(xié)同效應，深耕汽 車(chē)新能源車(chē)熱管理系統部件研發(fā)，并積極布局熱管理組件和子系統在汽車(chē)領(lǐng)域更 深層次應用，車(chē)用電子膨脹閥、新能源車(chē)熱管理集成組件、Omega 泵等產(chǎn)品市場(chǎng) 占有率全球第一。未來(lái)公司有望在人形機器人領(lǐng)域復刻公司在新能源汽車(chē)業(yè)務(wù)中 的發(fā)展，成為全球知名的人形機器人熱管理系統供應商。
5.5 匯川技術(shù)
匯川技術(shù)是國內伺服電機的領(lǐng)軍企業(yè)。主要為設備自動(dòng)化/產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化/工廠(chǎng)自動(dòng)化提供變頻器、伺服系統、PLC/HMI、高性能電機、傳感器、機器視覺(jué)等工業(yè)自 動(dòng)化核心部件及其工業(yè)機器人產(chǎn)品，為新能源汽車(chē)行業(yè)提供電驅&電源系統，為軌 道交通行業(yè)提供牽引與控制系統。公司產(chǎn)品可應用于工業(yè)領(lǐng)域各行各業(yè)。根據睿工 業(yè)數據統計，2021 年公司通用伺服系統在中國市場(chǎng)份額達到 16.3%，首次超越外 資品牌，獲得市場(chǎng)份額第一名（前四名廠(chǎng)商及市占率分別是：匯川，16.3%；安川， 10.5%；松下，9.6%；三菱，8.8%）。 根據公司 2021 年年報，公司在工業(yè)機器人領(lǐng)域產(chǎn)品包括 SCARA 機器人、六 關(guān)節機器人、視覺(jué)系統、高精密絲杠、控制系統等整機及零部件解決方案，下游行 業(yè)涵蓋 3C 制造、鋰電、硅晶、紡織等。SCARA 機器人是一種圓柱坐標型的特殊 類(lèi)型的工業(yè)機器人，適用于平面定位、垂直方向裝配等作業(yè)。六關(guān)節機器人是一種 六個(gè)關(guān)節都可以轉動(dòng)的機器人，適合用于諸多工業(yè)領(lǐng)域的自動(dòng)裝配、噴漆、搬運、 焊接等作業(yè)。
公司在 SCARA 機器人領(lǐng)域的主要競爭對手為 EPSON、YAMAHA 等，在六 關(guān)節機器人領(lǐng)域的主要對手為安川、ABB 等。公司的工業(yè)機器人核心部件除減速 機外，電控系統、伺服系統、絲杠、本體均已實(shí)現自制，具有較好的成本控制和定 制化能力。憑借對下游行業(yè)工藝的深刻理解以及核心部件+整機+工藝解決方 案的競爭優(yōu)勢，公司工業(yè)機器人產(chǎn)品在手機制造、鋰電、硅晶等行業(yè)已實(shí)現大批量 銷(xiāo)售，形成了較好的品牌影響力。根據睿工業(yè)統計數據，2021 年公司 SCARA 機 器人在中國市場(chǎng)的份額為 14%，排在第三名，且為內資品牌第一名。在機器替人 的大趨勢下，公司工業(yè)機器人業(yè)務(wù)有望充分受益，目前公司該項業(yè)務(wù)已實(shí)現盈利， 屬于成長(cháng)型業(yè)務(wù)。
5.6 鳴志電器
公司專(zhuān)注于運動(dòng)控制領(lǐng)域和 LED 智能照明控制領(lǐng)域核心技術(shù)及系統級解決 方案，生產(chǎn)產(chǎn)品主要包括傳感器、步進(jìn)電機、直流電機、儀動(dòng)傳感裝置等。 深耕控制電機及驅動(dòng)系統業(yè)務(wù)，布局新興高附加值應用領(lǐng)域。根據國外市場(chǎng)研 究機構 IMARC Services Private Limited 的調研報告，全球工業(yè)自動(dòng)化服務(wù) 2021 年的市場(chǎng)規模為 1,816 億美元，預計 2027 年可達到 3,091 億美元，期 間的年復合成長(cháng)率約為 9.09％。2021 年我國工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)市場(chǎng)規模約為 1,920 億元。公司的控制電機及其驅動(dòng)控制系統在 3C 制造設備、半導體加工設 備、PCB/PCBA 制造設備、特種機床、工業(yè)機器人、激光設備及數字化制造等工 業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中運用廣泛。
公司移動(dòng)機器人（商用及消費）類(lèi)應用領(lǐng)域業(yè)務(wù)進(jìn)一步快速增長(cháng)，全年營(yíng)業(yè) 收入較上年同期增長(cháng)約 99%。近年來(lái)，全球及我國的服務(wù)機器人市場(chǎng)規模高速增 長(cháng)。根據國外市場(chǎng)研究機構 Interact Analysis 的統計數據，2020 年全球 AGV 銷(xiāo)售額為 12.684 億美元，AMR 銷(xiāo)售額為 10.903 億美元。公司及子公司安浦 鳴志、美國 AMP、美國 LIN、瑞士 T Motion、鳴志派博思均深度布局于移動(dòng)機器人行業(yè)，業(yè)務(wù)覆蓋商業(yè)移動(dòng)機器人、AGV、AMR 等。 發(fā)布首款運動(dòng)控制器產(chǎn)品，進(jìn)一步完善產(chǎn)品線(xiàn)。公司通過(guò)增強對海外子公司的 一體化建設和賦能，發(fā)揮海外研發(fā)機構美國 AMP、瑞士 T Motion 的技術(shù)研發(fā)優(yōu) 勢，強化產(chǎn)品的研發(fā)及技術(shù)迭代，進(jìn)一步完善了步進(jìn)系統、步進(jìn)伺服系統、伺服系 統和通用無(wú)刷驅動(dòng)系統等平臺化產(chǎn)品線(xiàn)。公司在 2021 年發(fā)布了公司的第一款運 動(dòng)控制器產(chǎn)品，進(jìn)一步拓展了公司在運動(dòng)控制領(lǐng)域的產(chǎn)品平臺的外延和夯實(shí)了公 司運動(dòng)控制解決方案級供應商的實(shí)力。
（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關(guān)信息，請參閱報告原文。）
精選報告來(lái)源：【未來(lái)智庫】。
