特斯拉人形機器人Optimus作為標志性產(chǎn)品，在2023年5月發(fā)布會上展示了精準的控制、感知能力，獲得廣泛關注。
行業(yè)內(nèi)代表性機器人產(chǎn)品還包括波士頓動力Atlas，國內(nèi)的小米CyberOne，優(yōu)必選WalkerX等，人形機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計，未來人形機器人的需求，可能會遠遠超過汽車的需求。#人形機器人##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《“機器人 ”應用行動實施方案》，該政策明晰了“十四五”期間機器人行業(yè)的發(fā)展目標。地方政府出臺具體行動方案，落實頂層設計。4月下旬以來，北京市印發(fā)《北京市機器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動方案（2023-2025年）（征求意見稿）》等文件，以推動人工智能發(fā)展取得變革性、顛覆性突破。
據(jù)麥肯錫報告，到2030年，全球約有4億個工作崗位將被自動化機器人取代，按20%滲透率和15-20萬人形機器人單價來測算，全球人形機器人市場空間可達到12—16萬億元。中性預測下，2030年全球人形機器人市場規(guī)模855億元，2021-2030年市場規(guī)模CAGR可達到71%。
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人形機器人行業(yè)概覽
由于研發(fā)難度極高，人形機器人被譽為機器人皇冠上的明珠。
當前已發(fā)布的人形機器人，大部分可由人通過操作軟件操縱其移動，一部分可基于設定的目標自動規(guī)劃最短路線，如Atlas、Walker，但還幾乎沒有機器人可以自行決策要做的事。
同樣，在人機交互上，部分機器人可與人進行對答，但可能是基于預設語言庫，還幾乎沒有機器人能與人類進行雙向的、自主的交流。以上兩種“自主性”，更符合人們對于機器人的期待，而半自主性、全自主性機器人也確實是技術研發(fā)者前進的目標之一。
2016年波士頓動力--Atlas，當前Atlas已推出第三版可以在實時感受環(huán)境后，從動作庫中選擇最合適的動作，進而進行高難度的空翻、跳躍等跑酷動作。目前，Atlas運動能力在人形機器人中首屈一指，這些驅動、平衡技術也被運用在了波士頓動力的機器狗中。
典型人形機器人功能完善度劃分：
資料來源：各公司官網(wǎng)
人形機器人具有兩大明顯特點：
使用雙足而非輪子進行行走，這不僅減緩了移動速度，更陡增了保持平衡的難度，但雙足卻讓機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、家庭服務等場景將大放異彩.
類人的外表為它賦予了親和力，由此，它能使“服務人”的工作順利開展。
“仿真運動”是人形機器人不同于工業(yè)機器人的重要難點，其技術主要由硬件和軟件及整機集成化等方面的能力構成。
核心技術是用于實現(xiàn)機器人的移動與運動性能的部分，具體包括：
1）硬件：伺服驅動器（作為人形機器人的關節(jié)），包括其中的電機及其傳動機構、控制器、減速箱等，作為全身關節(jié)處伺服體系的關鍵運動執(zhí)行環(huán)節(jié)，需要具備高精度和穩(wěn)定性，是人形機器人的關鍵零部件。
2）軟件：運動規(guī)劃和控制技術等，需要豐富的數(shù)據(jù)積累、領先的AI技術和精確的視覺及傳感方案。
目前，通用的人形機器人控制器方案還沒出現(xiàn)，出現(xiàn)類似工業(yè)機器人運動控制卡 這樣通用的、集成化解決方案作為獨立 的產(chǎn)品供應至少需要人形機器人量產(chǎn)之后。
人形機器人產(chǎn)業(yè)鏈
行行查 | 行業(yè)研究數(shù)據(jù)庫 資料顯示，人形機器人產(chǎn)業(yè)鏈可分為三大部分：上游零部件&原材料（價值量占比高）、中游系統(tǒng)集成&本體制造、下游個人/企業(yè)相關應用場景。特斯拉處于中游，為系統(tǒng)集成商，預計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商提供或代工，有望為國內(nèi)廠商帶來廣闊空間。
人形機器人產(chǎn)業(yè)鏈：
人形機器人核心零部件種類與現(xiàn)有的機器人類似。
相比工業(yè)機器人，人形機器人硬件需求更 復雜、更多元。
減速器、伺服電機、線性執(zhí)行器、滾柱絲杠是人形機器人的運動控制產(chǎn)業(yè)鏈中價值量較大的硬件設備。
1）電機：數(shù)量更多、品類更豐富，需滿足全身各關節(jié)的驅動需求，手部需采用微型電機。
2）減速器、傳動裝置：數(shù)量更多，旋轉執(zhí)行器延續(xù)了對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裝置。
3）環(huán)境感知：區(qū)別工業(yè)機器人在固定場景外接機器視覺設備實現(xiàn)識別的方案，人形機器人場景復雜，需采用激光雷達、攝像 頭等方案實現(xiàn)環(huán)境感知、三維重建并實 現(xiàn)路徑規(guī)劃，對設備品類、算法、實時算力要求更高。
4）運動控制：類似于工業(yè)機器人，運控算法均是廠商自研，開發(fā)難度大，是核心競爭力之一；人形機器人傳感器數(shù)量、品類 、執(zhí)行機構復雜程度遠高于工業(yè)機器人 ，對控制器實時算力、集成度要求高。#工業(yè)機器##機器##6月財經(jīng)新勢力#
人形機器人市場競爭格局
人形機器人本體企業(yè)發(fā)展的同時，上游零部件企業(yè)有望率先受益
伺服系統(tǒng)：機器人的動力裝置。與常見工業(yè)機器人2-6的自由度相比，人形機器人通常有30-40自由度，單臺伺服電機需求量大幅增加，人形機器人產(chǎn)業(yè)化有望推升伺服系統(tǒng)需求。國產(chǎn)伺服系統(tǒng)優(yōu)秀代表匯川技術、禾川科技、埃斯頓有望受益。
減速器：機器人使用的精密傳動裝置，通常1:1配合電機使用，在人形機器人中的需求量將大幅增加。目前國內(nèi)機器人減速器仍由日本企業(yè)占據(jù)較高份額，綠的諧波是國內(nèi)諧波減速器龍頭。隨著人形機器人的放量，國內(nèi)減速器龍頭公司業(yè)績有望大幅受益。
控制系統(tǒng)：機器人的神經(jīng)系統(tǒng)，用于控制其運動。目前人形機器人生產(chǎn)規(guī)模較小，進入量產(chǎn)后，各家控制器采用自產(chǎn)或外購模式尚不明朗。
傳感器：機器人感知環(huán)境的重要器件，種類繁多，其中價值量較高的自動駕駛類傳感器存在新的機遇。自動駕駛傳感器廠商、機器視覺廠商都是人形機器人傳感器的潛在參與者，機器視覺龍頭為天準科技等。
人形機器人各環(huán)節(jié)部分代表廠商：
整體來看，特斯拉高調入局人形機器人，有望推動產(chǎn)業(yè)鏈從研發(fā)階段進入量產(chǎn)階段。人形機器人自由度高達30-40個，遠高于傳統(tǒng)工業(yè)機器人的2-6個，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)空間有望打開。當前AI大模型從語音、視覺、決策、控制等多方面實現(xiàn)同人形機器人的結合，形成感知、決策、控制閉環(huán)，使機器人具備常識，AI有望帶動人形機器人迎來高速發(fā)展。
