機器人行業(yè)專題報告人形機器人的國產(chǎn)供應(yīng)鏈機遇（報告出品方/作者：國海證券，楊仁文、馬川琪、袁冠）一、人形機器人行業(yè)發(fā)展歷程具身智能：第一人稱視角，特別強調(diào)心智與心智環(huán)境具身智能：能夠心智并心智周邊環(huán)境，通過獨立自主自學(xué)順利完成任務(wù)的智能體。1950年，圖靈在論文《ComputingMachineryandIntelligence》中首次明確提出了這一概念，具身概念的可以測量性、可以解釋性和可以檢驗性，并使機器能夠通過自學(xué)心智具身概念，具備身智能變成跨入通用型智能的起點。英偉達創(chuàng)始人后任首席執(zhí)行官黃仁勛在ITFWorld2023半導(dǎo)體大會上則則表示：“人工智能的下一個浪潮將就是具身智能（embodiedAI）”。智能受腦、身體與環(huán)境協(xié)同影響，側(cè)重于智能體與環(huán)境的“可視化”，利用犯罪行為同時同時實現(xiàn)自學(xué)。從心智的角度來看，人類為第一人稱視角的智能，以1963年的一個實驗為基準(zhǔn)，被殺掉的貓，就可以看一看這個世界，就是一種旁觀的智能；另一只貓可以主動回來積極探索，就是具身的智能。前者類似現(xiàn)在基于大量數(shù)據(jù)的智能，比如說我們給機器很多盒子，并且標(biāo)注這就是盒子，然后機器就可以真的這種pattern就是盒子，屬于第三人稱的智能，而我們?nèi)祟惥褪峭ㄟ^體驗才知道的。具身智能基于智能體具身犯罪行為的自學(xué)機制可以將數(shù)據(jù)的搜集、模型的自學(xué)融為一體，真正同時同時實現(xiàn)主動可視化的自學(xué)，這也就是對人類自學(xué)過程的更高級模擬。具身智能運轉(zhuǎn)框架：交叉學(xué)科發(fā)展，囊括具身心智、具身想象、具身繼續(xù)執(zhí)行多學(xué)科交叉+政策加速具身智能發(fā)展。具身智能包含具身感知、具身想象和具身執(zhí)行三個模塊，涉及機器人學(xué)、計算機視覺、認(rèn)知科學(xué)、博弈學(xué)等諸多學(xué)科，各學(xué)科相對成熟的積累為具身智能進一步發(fā)展提供基礎(chǔ)。2023年5月，北京市發(fā)布的《北京市促進通用人工智能創(chuàng)新發(fā)展的若干措施（2023-2025年）（征求意見稿）》中提出探索具身智能、通用智能體和類腦智能等通用人工智能新路徑，包括推動具身智能系統(tǒng)研究及應(yīng)用，政策支持加速具身智能技術(shù)突破。具身感知（Perception）：通過視覺、觸覺等傳感器交互感知，構(gòu)建模型，定義、獲取、表達可以被機器人使用的具身概念。具身想象（Imagination）：構(gòu)建仿真引擎，模擬具身任務(wù)，為機器人具身執(zhí)行提供支撐。具身執(zhí)行（Execution）：基于計算機視覺、機器人學(xué)和計算機圖形學(xué)，通過多模型訓(xùn)練，在多傳感器合作下完成任務(wù)執(zhí)行。特斯拉人形機器人快速運算，環(huán)境心智與控制能力明顯提高特斯拉人形機器人Optimus全方位升級。特斯拉2023年股東大會發(fā)布Optimus機器人最新視頻，機器人外觀較2022年更精致，力度掌控更加精準(zhǔn)、AI自學(xué)與環(huán)境心智能力提升，逐步滿足用戶繼續(xù)執(zhí)行繁瑣任務(wù)條件。小米CyberOne全身21個自由度，同時同時實現(xiàn)雙足運動姿態(tài)平衡，尚未商業(yè)化小米于2022年8月公布首款全尺寸人形機器人CyberOne，高1.77米，重52kg。環(huán)境心智上，小米自研Mi-Sense深度視覺模組，融合AI算法，可以對真實世界三維交互式改建；情緒心智上，CyberOne搭載自研MiAI環(huán)境語義識別引擎+MiAI語音情緒識別引擎，能夠同時同時實現(xiàn)85種環(huán)境音識別和6大類45種人類情緒識別。關(guān)節(jié)運動上，全身5種關(guān)節(jié)驅(qū)動，合計13個，峰值扭矩300Nm。運動規(guī)劃和掌控上，自研全身控制算法，協(xié)同運動21個關(guān)節(jié)自由度。商業(yè)化情況：據(jù)2022年小米新品發(fā)布會，CyberOne單臺成本在60-70萬元左右，尚未商業(yè)化。WalkerX具有41個自由度，可以順利完成多個高精度動作，商業(yè)化初期Walker系列人形機器人：就是中國首個商業(yè)化雙足真人尺寸人形機器人，于2018年首次亮相，一經(jīng)面世即為為贏得了多項世界級獎項及廣泛普遍認(rèn)可。作為就是一款外形平易近人、具有自然互動功能的真人尺寸人形機器人，其適用于于于家居及商務(wù)場景。WalkerX具備41度的自由度以及相近人類的運動能力，能夠以每小時三公里的速度平衡而快速地跳躍，且在運動中，其單臂可以橫跨的重量僅約1.5公斤。在相同的地面，涵蓋不平的地面、斜坡和樓梯上跳躍時，Walker可以自行保持穩(wěn)定和平衡。Walker可以規(guī)劃自已的路線并在移動過程中避開障礙物，適應(yīng)環(huán)境家庭和商業(yè)環(huán)境，還可以繼續(xù)執(zhí)行人類任務(wù)，基準(zhǔn)比如識別及抓取物體、進屋、洗澡、打麻將、彈鋼琴、繪圖和其他游戲等。技術(shù)突破：Walker于2019年榮獲《機器人報告》評選活動為最為必須高度高度關(guān)注的五大人形機器人之一，并于2021年榮獲24/7Tempo評選活動為百年回去最具備突破性及創(chuàng)新性的機器人發(fā)明者之一。商業(yè)化情況：2021年世界人工智能大會，優(yōu)克雷姆斯蘭縣則則表示W(wǎng)alker系列機器人單臺成本在10萬美金左右，根據(jù)優(yōu)克雷姆斯蘭縣招股書說明書2020財年、2021財年及2022年前九個月，Walker系列產(chǎn)品的總收入40萬元、890萬元及人民幣730萬元，商業(yè)化等候拓展。二、人形機器人產(chǎn)品解析AI生態(tài)圈機器人智能化，環(huán)境心智和輔助決策功能同時同時實現(xiàn)突破AI與機器人就是相對單一制的學(xué)科：AI就是以同時同時實現(xiàn)模擬人類智能犯罪行為為目的的智能體（intelligentagent），機器人則就是面向任務(wù)、面向應(yīng)用的機器，模擬人類犯罪行為只是機器人達成一致一致任務(wù)的手段之一。深度自學(xué)的明確提出促進AI技術(shù)在機器人場景的蔓延。從機器人心智、決策、繼續(xù)執(zhí)行三部分來看，AI技術(shù)目前主要運用在機器人的心智領(lǐng)域和部分輔助決策領(lǐng)域。多模態(tài)大語言模型快速運算進化生態(tài)圈機器人：谷歌刊載論文明確提出了利用ChatGPT操控機器人的基本思路，谷歌PaLM-E模型同時同時實現(xiàn)夏斯利法號語言任務(wù)融合的訓(xùn)練，英偉達研發(fā)多模態(tài)具身智能系統(tǒng)NvidiaVIMA，馬斯克表示通用型AI算法大力支持的機器人，就是特斯拉未來長期價值所在。PaLM大模型：積極探索通用型人工智能，參數(shù)大幅提高，指導(dǎo)機械手行動2023年3月，谷歌面世5620億參數(shù)的大模型PaLM-E，其模型能力實際上綜合了ViT（VisionTransformer，220億參數(shù)）和PaLM（5400億參數(shù)）兩個模型的能力。前者將大模型能力形式化至CV領(lǐng)域，褫奪大模型視覺能力；后者憑借優(yōu)秀的語言心智、邏輯推理、代碼生成等能力，褫奪大模型思索能力。2023年5月，谷歌于I/O大會上正式宣布正式宣布發(fā)布PaLM-2。作為谷歌下一代語言大模型，谷歌在三方面同時同時實現(xiàn)大模型能力的升級，進一步優(yōu)化排序效率、多樣訓(xùn)練語料、完善模型架構(gòu)，并使性能相較初代PaLM模型呈現(xiàn)二次提升。旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)：并并無框電機+減速器，同時同時實現(xiàn)多角度、精細(xì)化、高動態(tài)移動市場需求據(jù)2022特斯拉AIDay發(fā)布會，我們推測特斯拉Optimus全身使用14個旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器，旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器涵蓋并并無框電機、減速器、雙編碼器、力矩傳感器、角觸碰軸承、交叉滾子軸承。并并無框力矩電機、減速器和力矩傳感器就是旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)中價值占比最高的零部件。伺服電機：運動控制核心部件伺服電機系統(tǒng)：工業(yè)自動化行業(yè)中應(yīng)用領(lǐng)域最廣為的電機，作為自動化運動控制核心部件，它將電能轉(zhuǎn)換為機械能，可實現(xiàn)對速度、轉(zhuǎn)矩與邊線進行精確、快速、均衡的掌控。伺服電機系統(tǒng)通常由驅(qū)動器、電機、編碼器構(gòu)成。特斯拉機器人線性、旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)處預(yù)計使用并并無框力矩電機，它就是改成軸、軸承、外殼、意見反饋或斜槽的伺服電機，只囊括定子和轉(zhuǎn)至子。并并無框力矩電機的核心優(yōu)勢就是輸出力矩大、結(jié)構(gòu)緊湊、采用壽命短、散熱器性不好。線性關(guān)節(jié)：并并無框電機+滾柱絲杠，崇尚低成本、低功耗、高可靠性特斯拉Optimus全身預(yù)計使用14個線性執(zhí)行器，將采用并并無框電機+滾柱絲杠的方案。絲杠的傳動精度高、能耗低、高功率，但反驅(qū)型透明度低（需配備力矩傳感器），響應(yīng)速度偏慢。并并無框電機+滾柱絲杠方案可以同時同時實現(xiàn)低功耗、高功率、高剛度，但可能會管制下肢高動態(tài)的運動能力。行星滾柱絲杠結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工難度大因而成本較低。行星滾柱絲杠、翻轉(zhuǎn)滾柱絲桿就是線性關(guān)節(jié)中價值量占到至比較高的零部件，在特斯拉機器人硬件總成本中占比較高。未來可以通過技術(shù)運算+規(guī)?；a(chǎn)同時同時實現(xiàn)大幅降本，滿足用戶大規(guī)模應(yīng)用領(lǐng)域仍須。視覺心智：氫銨視覺方案，高性能+低成本基于特斯拉自動駕駛技術(shù)的視覺心智方案，技術(shù)明朗，成本更高。特斯拉Optimus環(huán)境心智移殖于特斯拉全系列自動駕駛系統(tǒng)，Optimus機器人頭部搭載三枚攝像頭（魚眼攝像頭+左右攝像頭），通過YUV色彩+全景分割（PanopticSegmentation）+自研的三維重建算法（3DOccupancyNetwork）對環(huán)境進行解構(gòu)分析。Optimus視覺方案承繼了Autopilot算法框架，基為于機器人工作特點，通過再次搜集數(shù)據(jù)、訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以抓取環(huán)境高頻特征，同時同時實現(xiàn)機器人工作環(huán)境三維重建，分解成對機器人自身邊線、姿態(tài)等信息，同時同時實現(xiàn)獨立自主導(dǎo)航系統(tǒng)、路徑規(guī)劃等。三、人形機器人國產(chǎn)供應(yīng)鏈投資機遇：著眼占趙靜儀、增量大、高毛利環(huán)節(jié)人形機器人產(chǎn)業(yè)鏈：上游核心零部件、中游研發(fā)生產(chǎn)內(nèi)置、下游應(yīng)用領(lǐng)域場景人形機器人產(chǎn)業(yè)鏈上游涵蓋原材料及核心部件（價值占趙靜儀），中游為系統(tǒng)集成及本體生產(chǎn)。下游為細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域場景（ToB&ToC），比如教育、物流及移動、康養(yǎng)及縣丞等。人形機器人產(chǎn)業(yè)鏈與傳統(tǒng)機器人產(chǎn)業(yè)鏈大致相似，上游核心部件除減速器、伺服電機、控制器、傳感器外，增加了突顯算力水平的芯片。隨著機器人心智、決策、掌控、可視化能力升級，軟件系統(tǒng)與配套技術(shù)大力支持在產(chǎn)業(yè)鏈中占比強化。諧波減速器：滲透率提升+場景齊次推動市場需求快速增長，國產(chǎn)份額快速提升工業(yè)機器人滲透率提升+機械自動化場景延拓提升諧波減速器需求，根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，到2025年國內(nèi)諧波減速器市場規(guī)模預(yù)計將達到33億元，其中工業(yè)機器人為主要應(yīng)用領(lǐng)域，規(guī)模達27.5億元。人形機器人關(guān)節(jié)數(shù)量多，對諧波減速器的需求比例遠(yuǎn)高于工業(yè)機器人，相比其他產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)，諧波減速器具備最大增量空間。競爭格局方面，日企哈默納科為全球寡頭，全球市占率超8成，國內(nèi)市場，國產(chǎn)品牌市場份額快速提升。根據(jù)GGII數(shù)據(jù)，綠的諧波作為國內(nèi)諧波減速器龍頭，2021年國內(nèi)市占率（銷量）為24.7%，較2020年21%的市占率有所增長，并且市占率僅次于全球龍頭哈默納科。諧波減速器相比RV減速器技術(shù)壁壘偏低，發(fā)展時間較短，上下游產(chǎn)業(yè)鏈未形成穩(wěn)固利益聯(lián)盟，國內(nèi)廠商相對容易突破，國產(chǎn)替代加速進行時。豐立智能：國內(nèi)高端電動工具用齒輪龍頭，諧波減速器帶來新增長豐立智能成立于1995年，專注于鋼齒輪、精密減速器及零部件、精密機械件、粉末冶金制品以及氣動工具等產(chǎn)品的研發(fā)制造，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電動工具、農(nóng)林機械、醫(yī)療器械、智能家居、特高壓電網(wǎng)、工業(yè)縫紉機等領(lǐng)域。營收結(jié)構(gòu)：2022年，公司主營業(yè)務(wù)按照產(chǎn)品類型可以分為四大板塊，分別是齒輪（2.28億元，53.1%）、諧波減速器及零部件（1.05億元，24.78%）、氣動工具及零部件（0.92億元，21.43%）、新能源傳動（0.01億元、0.26%）。齒輪業(yè)務(wù)為公司的核心產(chǎn)品及主要業(yè)務(wù)來源，收入占比維持在50%以上；此外，諧波減速器業(yè)務(wù)帶來新增長，收入占比提升至25%附近。公司已進入全球一流供應(yīng)鏈體系，與博世、史丹利百得、牧田、創(chuàng)科實業(yè)等電動工具行業(yè)跨國龍頭建立長期穩(wěn)定的業(yè)務(wù)合作，產(chǎn)品實力得到認(rèn)可。公司通過與博世的合作，從齒輪業(yè)務(wù)延伸至精密減速器業(yè)務(wù)，公司開始陸續(xù)向百得、牧田、日立等跨國巨頭供貨精密減速器。匯川技術(shù)：中國工業(yè)自動化行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，通用伺服市占率居國內(nèi)第一公司是專門從事工業(yè)自動化和新能源相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高新技術(shù)企業(yè)。定位服務(wù)于中高端設(shè)備制造商，公司已經(jīng)成為國內(nèi)最大的中低壓變頻器與伺服系統(tǒng)供應(yīng)商、行業(yè)領(lǐng)先的電梯一體化控制器供應(yīng)商、我國新能源汽車電機控制器的領(lǐng)軍企業(yè)。公司是國家高新技術(shù)企業(yè)，掌握了高性能矢量變頻技術(shù)、PLC技術(shù)、伺服技術(shù)和永磁同步電機等核心平臺技術(shù)。作為行業(yè)龍頭，公司充分享受機器換人和工廠自動化/智能化行業(yè)利好：2022年匯川技術(shù)實現(xiàn)營收230.1億元，同比增長28.2%；歸母凈利潤43.2億元，同比增長20.9%。2022年，公司通用伺服系統(tǒng)在中國市場份額約21.5%，位居第一名；低壓變頻器產(chǎn)品位居第三名；小型PLC產(chǎn)品在中國市場的份額約11.9%，位居第二名。空心杯電機：小巧手核心零部件，長期被外資寡頭寡頭壟斷，蘊藏機遇空心杯電機作為微特電機的一種，在高精度、高速響應(yīng)、緊湊高效場景得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院2023年發(fā)布的報告，從微特電機的下游看，信息處理、家用電器和武器、航空等領(lǐng)域占據(jù)主要份額，市場份額占比