《機械行業產業鏈梳理概況:人形機器人風起云涌-240429(57頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《機械行業產業鏈梳理概況:人形機器人風起云涌-240429(57頁).pdf(57頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告人形機器人風起云涌人形機器人風起云涌-產業鏈梳理概況產業鏈梳理概況證券研究報告證券研究報告華安證券機械分析師華安證券機械分析師 張帆張帆 SACSAC:S0010522070003S0010522070003郵箱:郵箱:20242024年年4 4月月2929日日 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所核心觀點核心觀點2人形機器人作為近年來的熱門賽道,成為智能制造領域閃耀的明星。人形機器人作為近年來的熱門賽道,成為智能制造領域閃耀的明星。截止至2024年4月,人形機器人行業玩家眾多,特斯拉作為其中的領航者,目前戰略重心已由
2、“車”轉向AI(FSD、Robotaxi、人形機器人),人形機器人戰略地位更加突出;AI芯片龍頭英偉達CEO黃仁勛持續看好生成式AI和人形機器人的發展;蘋果在研一款家居智能機器人,預計2025年發布;波士頓動力宣布退出液壓方案,推出電動的Atlas,并預計2025年在現代汽車測試。同時,國內機器人行業如火如荼進展,誕生了如優必選、宇樹、智元、傅利葉優必選、宇樹、智元、傅利葉等諸多優秀機器人整機廠,三花智控、拓普集團三花智控、拓普集團等優秀Tier1。諸多海內外明星企業紛紛站臺人形機器人,我們持續看好人形機器人產業鏈。作為通用化程度高、高度集成和智能化的機器人,人形機器人既需要極強的運動控制能力
3、,也需要強大的感知和計算能力。產業鏈涉及產業鏈涉及AI、機械制造、運動控制、傳感器等諸多先進技術和創新,軟件和硬件的有效融合,實現機器人的功能和性能優化。、機械制造、運動控制、傳感器等諸多先進技術和創新,軟件和硬件的有效融合,實現機器人的功能和性能優化。人形機器人的核心零部件包括多種精密組件,每個組件都扮演著關鍵角色,確保機器人能夠高效、準確地執行任務。我們將人形機器人分為執行部分和感知控制部分:1、執行部分,包括減速器、絲杠、電機等、執行部分,包括減速器、絲杠、電機等。減速器減速器建議關注公司,綠的諧波、中大力德、豐光精密等;絲杠絲杠建議關注公司,北特科技、恒立液壓(買入)、貝斯特(買入)、
4、鼎智科技、五洲新春、豐立智能等;絲杠生產設備絲杠生產設備建議關注公司,博杰股份(買入)、秦川機床(買入)、華辰裝備、浙海德曼(增持)等;電機電機建議關注公司,鳴志電器、步科股份、江蘇雷利、雷賽智能、臥龍電驅、禾川科技、偉創電氣、匯川技術等。2、感知控制部分,包括感知控制部分,包括IMU、力傳感器、力傳感器、3D視覺、編碼器等視覺、編碼器等。IMU建議關注公司,芯動聯科(買入)、華依科技等;力傳感器力傳感器建議關注公司,安培龍(買入)、東華測試(買入)、康斯特(買入)、柯力傳感、華培動力等;3D視覺及編碼器視覺及編碼器建議關注公司,奧普特(增持)、奧普光電等。風險提示:技術研發不及預期的風險;研
5、究依據的信息更新不及時;宏觀經濟景氣度不及預期的風險;行業發展進度低于預期的風險;博杰股份公告收購哈挺中國風險提示:技術研發不及預期的風險;研究依據的信息更新不及時;宏觀經濟景氣度不及預期的風險;行業發展進度低于預期的風險;博杰股份公告收購哈挺中國的交割無法達成的風險。的交割無法達成的風險。8XbUbZcW8X8XeUfVbRdN8OnPoOtRnRjMqQrMeRmMxO8OmNmNvPoOnPNZmNpP敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告目錄目錄1 機器人整機情況概述機器人整機情況概述2 人形機器人產業鏈拆解人形機器人產業鏈拆解3 人形機器人行業風起云涌,玩家眾多人形機器人行業風起
6、云涌,玩家眾多4 人形機器人應用場景人形機器人應用場景5 風險提示風險提示 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所1.1 人形機器人簡介與技術難點人形機器人簡介與技術難點4人形機器人是具有與人類似的身體結構和運動方式(雙足行走、雙手協作等)的智能機器人人形機器人是具有與人類似的身體結構和運動方式(雙足行走、雙手協作等)的智能機器人。目前人形機器人并沒有普遍定義,但根據專業書籍Humanoid Robots的歸納,人形機器人應當能“在人工作和居住的環境工作,操作為人設計的工具和設備,與人交流”。在此前提下,人形機器人最終應具有與人類似的身體結構,包括頭、軀干和四肢
7、,使用雙足行走,用多指手執行各種操作,并具有一定程度的認知和決策智能。作為通用化程度高、高度集成和智能化的機器人,人形機器人既需要極強的運動控制能力,也需要強大的感知和計算能力。其技術難點在于盡可能模仿人的各類場景下“感知-認知-決策-執行”的過程,涉及仿生感知認知技術、生機電融全技術、人工智能技術、大數據云計算技術、視深導航技術等各領域的尖端技術。資料來源:行業報告研究院,華安證券研究所整理圖表1 人形機器人硬件技術模塊內容 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所1.2 傳統機器人三大類型傳統機器人三大類型5工業機器人:工業機器人:研制面向汽車、航空航天、軌道
8、交通等領域的高精度、高可靠性的焊接機器人,面向半導體行業的自動搬運、智能移動與存儲等真空(潔凈)機器人,具備防爆功能的民爆物品生產機器人,AGV、無人叉車,分揀、包裝等物流機器人,面向3C、汽車零部件等領域的大負載、輕型、柔性、雙臂、移動等協作機器人,可在轉運、打磨、裝配等工作區域內任意位置移動、實現空間任意位置和姿態可達、具有靈活抓取和操作能力的移動操作機器人。協作機器人:協作機器人:是機器人與人可以在生產線上協同作戰,充分發揮機器人的效率及人類的智能。協作型機器人作為一種新型的工業機器人,可以稱之為“工業機器人的升級版本”,與傳統的工業機器人不同,協作機器人掃除了人機協作的障礙,讓機器人徹
9、底擺脫護欄或圍籠的束縛,憑其開創性的產品性能和廣泛的應用領域,為機器人的發展開啟了新時代。服務機器人:服務機器人:研制果園除草、精準植保、果蔬剪枝、采摘收獲、分選,以及用于畜禽養殖的喂料、巡檢、清淤泥、清網衣附著物、消毒處理等農業機器人,采掘、支護、鉆孔、巡檢、重載輔助運輸等礦業機器人,建筑部品部件智能化生產、測量、材料配送、鋼筋加工、混凝土澆筑、樓面墻面裝飾裝修、構部件安裝、焊接等建筑機器人,手術、護理、檢查、康復、咨詢、配送等醫療康復機器人,助行、助浴、物品遞送、情感陪護、智能假肢等養老助殘機器人,家務、教育、娛樂和安監等家用服務機器人,講解導引、餐飲、配送、代步等公共服務機器人。特種機器
10、人:特種機器人:研制水下探測、監測、作業、深海礦產資源開發等水下機器人,安保巡邏、緝私安檢、反恐防暴、勘查取證、交通管理、邊防管理、治安管控等安防機器人,消防、應急救援、安全巡檢、核工業操作、海洋捕撈等危險環境作業機器人,檢驗采樣、消毒清潔、室內配送、輔助移位、輔助巡診查房、重癥護理輔助操作等衛生防疫機器人。資料來源:中國政府網“十四五”機器人產業發展規劃,華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所1.2.1 工業機器人市場空間工業機器人市場空間6中國電子學會組織編寫的中國機器人產業發展報告(2022年)預計2024年,全球機器人市場規模將達到6
11、50億美元。其中,工業機器人市場規模創下歷史新高,自動化生產、汽車制造、物流、醫療、軍事、3c電子、食品加工等行業已經得到了廣泛的應用。IFR統計數據顯示,全球預計2024年將有望達到230億美元。近五年來中國工業機器人市場規模始終保持增長態勢,2024年將超過110億美元。圖表3 2017-2024中國工業機器人銷售額及增長率 圖表2 2017-2024全球工業機器人銷售額及增長率 資料來源:中國電子學會,華安證券研究所整理資料來源:中國電子學會,華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所1.2.2 服務機器人市場空間服務機器人市場空間7服務機
12、器人,在疫情影響下孕育出新的發展機遇,已形成初具規模的行業新興增長點??挂呦盗袡C器人成為疫情防控的新生力量,“無接觸”的無人配送已成為新焦點。預計2024年,全球服務機器人市場規模將有望增長到290億美元。中國服務機器人市場快速增長,教育、餐飲、政務、企業、醫療、旅游等領域需求成為主要推動力。預計2024年,中國服務機器人市場規模將有望突破100億美元。669511613817221725029041.143.62218.824.926.2151605101520253035404550050100150200250300350201720182019202020212022E2023E202
13、4E市場規模(億美元)年增長率(%)1219273749658310248.456.242.336.733.432.826.4230102030405060020406080100120201720182019202020212022E2023E2024E市場規模(億美元)年增長率(%)圖表4 2017-2024全球服務機器人銷售額及增長率 圖表5 2017-2024全球服務機器人銷售額及增長率 資料來源:中國電子學會,華安證券研究所整理資料來源:中國電子學會,華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所1.2.3 特種機器人市場空間特種機器人市場
14、空間8近年來,全球特種機器人整機性能持續提升,2017年以來,全球特種機器人產業規模年均增長率達到21.7%,預計2024年全球特種機器人市場規模將有望達到140億美元2017年以來,中國特種機器人市場年均增長率達到30.7%。預計到2024年,中國特種機器人市場規模有望達到34億美元。384353668210112014025.813.923.424.82522.418.816.7051015202530020406080100120140160201720182019202020212022E2023E2024E市場規模(億美元)年增長率(%)6810131822283431.526.72
15、8.334.933.125.824.821.705101520253035400510152025303540201720182019202020212022E2023E2024E市場規模(億美元)年增長率(%)圖表6 2017-2024全球特種機器人銷售額及增長率 圖表7 2017-2024中國特種機器人銷售額及增長率 資料來源:中國電子學會,華安證券研究所整理資料來源:中國電子學會,華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所1.3 人形機器人產業鏈人形機器人產業鏈9資料來源:同花順iFinD,華安證券研究所整理人形機器人在AI的賦能+重磅玩家
16、入局下,有望實現革命性突破,遠期市場規模達萬億;華為成立機器人公司,特斯拉Optimus量產可期,可以看到賽道天花板高毋庸置疑,市場糾結的是能否實現0-1的突破,一旦產品是驚艷的,可以展望100萬臺-1000萬臺-1億臺的非線性增長上游主要是零部件和軟件系統供應商,包括電機、關節、傳感器、控制器、操作系統等,這些零部件和軟件系統的質量和技術水平直接影響到機器人的性能和穩定性。中游是人形機器人本體的制造商,負責將各個零部件組裝成完整的機器人產品,并進行測試和質檢。下游則是人形機器人的終端應用市場,包括醫療、教育、救災救援、公共安全、生產制造、家庭陪護等多個領域。圖表8 人形機器人產業鏈拆分 敬請
17、參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告目錄目錄1 機器人整機情況概述機器人整機情況概述2 人形機器人產業鏈拆解人形機器人產業鏈拆解3 人形機器人行業風起云涌,玩家眾多人形機器人行業風起云涌,玩家眾多4 人形機器人應用場景人形機器人應用場景5 風險提示風險提示 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所2.人形機器人產業鏈拆解人形機器人產業鏈拆解11上游主要系硬件(零部件)和軟件系統供應商,零部件包括精密減速器(諧波減速器、RV減速器、行星減速器)、伺服電機(無框力矩電機、空心杯電機)、絲杠、傳感器(視覺傳感器、力傳感器、IMU)等;軟件部分包括感知軟件(語音識別、視
18、覺識別、位置識別、運動識別)、認知軟件(語言處理、深度語義、知識圖譜)、決策軟件(路徑規劃、行為決策)等。根據Tesla AI day數據,一臺人形機器人通常包括線性系統、旋轉系統、靈巧手、感知系統和芯片、鋰電等組成,具體如下:資料來源:Tesla AI day,華安證券研究所整理圖表9 人形機器人自由度拆分圖表10 人形機器人各部分構成資料來源:Tesla AI day,華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所2.人形機器人產業鏈拆解人形機器人產業鏈拆解12資料來源:Tesla AI day,華安證券研究所整理圖表11 人形機器人各環節細分
19、敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所2.1 減速器減速器-注:詳見華安機械團隊注:詳見華安機械團隊外發報告,外發報告,減速器行業深度:機器人核心部件,國產替代及應用拓展空間廣闊減速器行業深度:機器人核心部件,國產替代及應用拓展空間廣闊13減速器是連接動力源和執行機構的中間機構,具有降低轉速、放大扭矩的作用。精密減速器作為其中一種,具有體積小回程間隙小、精度較高、使用壽命長、更加可靠穩定等優點,被廣泛應用于機械加工、機床、冶金設備、起重設備、礦山設備、汽車制造、紡織機械、塑料機械等行業。與此同時,自動駕駛、物聯網、新能源汽車等新興行業也開始陸續采用精密減速器。目
20、前,精密減速器已發展成諧波減速器;RV減速器;精密行星減速器、擺線針輪減速器、濾波減速器三大類產品。全球機器人領域中,RV減速器、諧波減速器的市場銷售數量占比均為40%左右,精密行星減速器、擺線針輪減速器、濾波減速器等共占20%左右。資料來源:中商產業研究院,華安證券研究所整理圖表12 三種精密減速器對比諧波減速器諧波減速器RVRV減速器減速器精密行星減速器、擺線針輪減速器、濾波減速器精密行星減速器、擺線針輪減速器、濾波減速器結構組成結構組成主要由柔輪、剛輪、波發生器三個核心部件組成,通過柔輪的彈性變形傳遞運動一般采用兩級傳動結構,由行星齒輪減速的前級和擺線針輪減速器的后級組成主要傳動結構包括
21、行星輪、太陽輪、內齒圈產品性能產品性能體積小、減速比大、精密度高大體積、高負載能力和高剛度高剛性、高耐磨性、高扭矩、高傳動效率、壽命長優點優點運動精度高,傳動比大,較小的傳動慣量,在同等輸出力矩時,體積可以小到其他減速器的1/3,重量縮減1/2高負載,傳動比范圍大、壽命長、精度保持穩定、效率高、傳動平穩結構簡單,剛性和耐磨性更好缺點缺點柔輪每轉發生兩次橢圓變形,容易引起材料的疲勞損壞,損耗功率大,同時,回程誤差,不具有自鎖功能外形尺寸大,零部件多,結構復雜,加工難度大,價格貴存在多級傳動體積過大、精密化后性能降低等問題應用場景應用場景主要應用于機器人小臂、腕部或手部等輕負載領域一般應用于多關節
22、機器人中機座、大臂、肩部等重負載的位置多用于直角坐標機器人及傳統工業自動化終端領域終端領域3C、半導體、食品、注塑、模具、醫療等行業中通常使用由諧波減速器組成的30kg負載以下的機器人汽車、運輸、港口碼頭等行業中通常使用配有RV減速器的重負載機器人多用于步進電機和伺服電機的減速運動,主要用于傳統自動化領域價格價格1000-5000元/臺5000-8000元/臺200-2000元/臺 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所2.1 減速器減速器14精密減速器制造涉及到金屬材料、熱處理、小模數齒輪硬齒面加工、集成及檢測等技術,其精密性、準確性對材料及處理技術、加工設備
23、、加工和檢測技術要求極高。設計精密減速器更需要根據下游實際需求層層分解,對設計圖紙反復修正。在設計完成后還需通過試制來驗證設計的可行性,通過評估后方能進行生產,整個流程要求設計人員具備深入的產品理解,以及謹慎的細節處理方法。我國高端精密加工設備和檢測設備依賴進口,設備操作難度較高,生產技術工人的知識結構、實踐經驗并不能滿足高端減速器產品的制造要求,短期內發展有限。以發那科、安川、庫卡、ABB四大家族為首的工業機器人行業格局穩固,減速器全部外購自納博特斯克和哈默那科,認證周期極長,且長期不更換,我國本土企業難以取得商業化應用的機會。資料來源:前瞻產業研究院,華安證券研究所整理圖表13 2020年
24、全球機器人減速器市場占有率圖表14 2020年中國機器人減速器市場占有率資料來源:前瞻產業研究院,華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所2.1 減速器減速器15我國減速器發展較晚,主要經歷了四個階段。2005年之前,以打基礎為主,行業產品結構以擺線減速機為主,性能單一;十一五期間(2005-2010),以豐富產品結構為主要目標;十二五期間(2011-2015),各單位開始進行自主攻克,RV減速器已形成中小批量生產能力;十三五期間(2016-2020),綠的諧波、南通振康、雙環傳動等奮起直追,豐立智能、珠海飛馬、秦川機床等先進制造核心零部件廠商
25、躍躍欲試,國內減速機向中高端轉移。中商產業研究院發布的2022-2027年全球及中國工業機器人減速器行業研究報告顯示,2022年中國減速器行業市場規模達到1321億元,同比增長5.01%。我們預測,到2024年我國減速器行業市場規模將達到1457億元。資料來源:中商產業研究院公眾號,華安證券研究所整理圖表15 2018-2023年中國減速器市場規模預測(單位:億元)敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所2.2 伺服電機伺服電機16伺服系統由伺服驅動器和伺服電機組成,具備精準定位、高精度穩速運行、快速轉矩調節等特點。伺服電機是一種精確運動控制的執行電動機,在伺服控
26、制系統驅動控制下,實現電動機軸上的扭矩、角速度和/或角位移輸出;伺服驅動器作用是將運動控制指令轉化為驅動伺服電機做出相應運動的驅動電力(包含電流、電壓、頻率等要素)。伺服電機的發展主要經歷了三個階段。20世紀60年代以前(1960年以前),此階段是以步進電動機驅動的液壓伺服馬達或以功率步進電動機直接驅動為中心的時代;20世紀6070年代(1960-1979),這一階段是直流伺服電動機的誕生和全盛發展的時代;20世紀80年代至今(1980年至今),這一階段出現了無刷直流伺服電動機,交流伺服電動機等多種新型電機。伺服電機行業的上游主要是稀土、IC制造與元器件和硅鋼等原材料和電子零部件,下游主要為應
27、用領域,包括紡織機械、醫療設備、工業機器人、航空航天等。資料來源:智研咨詢,華安證券研究所整理圖表16 伺服電機發展歷程圖表17 伺服電機行業產業鏈結構資料來源:智研咨詢,華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所2.2 伺服電機伺服電機17近年來,受到下游工業機器人、電子制造設備等產業擴張的影響,中國伺服電機市場規模一直保持增長趨勢。與此同時,伺服電機在新興產業應用規模也不斷增長。根據中商產業研究院發布的2023-2028年中國伺服電機行業分析及發展預測報告,2024年我國伺服電機市場規模將超200億元。目前國內伺服電機市場仍由外資主導,外資品
28、牌占比達65%。國產品牌匯川技術市場份額占比排名第一,市占率達15.9%。安川、臺達、松下及三菱,占比分別為11.9%、8.9%、8.8%及8.3%。伺服電機作為人形機器人的核心零部件,價值量占比在19%左右,以特斯拉機器人為例,通常包含28個應用于大關節的無框力矩電機和12個應用于手指的空心杯電機,價值量占比分別為15%、4%。資料來源:中商情報網,華安證券研究所整理圖表18 2019-2024年中國伺服電機市場規模統計預測圖表19 中國伺服電機行業市場份額占比情況142 149 169 181 195 223 050100150200250201920202021202220232024E
29、市場規模:億元匯川16%安川12%臺達9%松下9%三菱8%其他46%資料來源:中商情報網,華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所2.2.1 無框力矩電機無框力矩電機18無框力矩電機,全稱為永磁無刷直流無框力矩電機,是一種具有較大徑長比、較多數目磁極的特殊電機,主要由定子和轉子兩部分組成。與普通電機相比,無框力矩電機具有體積小、精度高、裝配靈活、轉矩范圍大、轉矩功率高、響應速度快、轉矩慣量比高、運行可靠性好等優點,應用于雷達、慣導系統等高精密轉臺;雙足機器人、四足機器人、人形機器人、協作機器人、醫療機器人等高智能機械;五軸、多軸聯動數控機床等高
30、精密機床以及絲網印刷、物料運輸設備之中。2022 年全球無框力矩電機市場規模為 6.69 億美元,2029 年預計將達到 12.17 億美元,期間復合年均增長率約為8.9%。目前,國際上以Kollmorgen,Moog,Maxon Motor,BEIKimco,Woodward和Shinano Kenshi等企業在市場占據優勢地位,國產廠商如步科股份、昊志機電有望借助國產產業鏈成本優勢,在市場份額上取得突破。另外諧波減速機龍頭綠的諧波也有無框力矩電機的機電一體化能力,不單獨出售。資料來源:中國傳動網,華安證券研究所整理圖表20 全球無框力矩電機市場規模圖表21 無框力矩電機的市場競爭格局6.6
31、9 7.29 7.93 8.64 9.41 10.25 11.16 12.17 0246810121420222023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E單位:億美元資料來源:各公司官網,華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所2.2.2 空心杯電機空心杯電機19空心杯電機,又稱“無鐵芯電機”,是一種無鐵芯轉子的直流伺服電機,線圈無內部支撐結構,由導線繞制而成,通常來講尺寸一般較小通常不超過40mm。與普通電機相比,空心杯電機具備體積小,控制精度高、壽命長、轉速快、能效高、能量密度大等優勢;與同等功率的鐵芯電動機相比,
32、其重量、體積減輕1/3-1/2,顯著提高能量密度??招谋姍C上游原材料主要包括永磁材料、漆包線、鋼材、電子元件等,中游環節主要是電機的生產制造,包括電機的設計、加工、組裝等,下游應用領域包括汽車、航空航天、電子、醫療、家用電器等。2022年全球空心杯電機市場規模為51.0億人民幣,預計2028年市場規模將達到83.0億人民幣,期間復合年均增長率約8.5%。2022年中國空心杯電機產量占比為56%,成為全球最大的空心杯電機產地,歐洲和北美地區產量占比分別為15%和11%。資料來源:華經產業研究院,華安證券研究所整理圖表22 2022-2028全球空心杯電機市場規模預測51.00 55.34 60
33、.04 65.14 70.68 76.69 83.20 8%8%8%8%8%9%9%9%9%010203040506070809020222023E2024E2025E2026E2027E2028E單位:億元同比增長圖表23 2022年全球空心杯電機分地區產量占比中國56%歐洲15%北美11%其他18%資料來源:華經產業研究院,華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所2.2.2 空心杯電機空心杯電機20空心杯電機分為有刷和無刷,無刷空心杯電機具有高效、低噪音、長壽命、高轉矩等特點,通常應用于機器人、無人機、航空航天器、醫療器械、電動工具等高端領
34、域;有刷空心杯電機具有便宜、噪聲大、壽命短、效率低等特點,一般應用于玩具、小家電等領域。人形機器人通常采用無刷空心杯電機作為其核心零部件,比如特斯拉機器人采用行星減速器+空心杯電機+編碼器+驅動器+蝸輪蝸桿+線傳動的方案作為其手部執行器,一共需要12個,電機單價在1300-1500元之間。資料來源:MAXON官網,華安證券研究所整理圖表24 直流有刷空心杯電機圖表25 直流無刷空心杯電機資料來源:MAXON官網,華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所2.3 絲杠絲杠-注:詳見華安機械團隊注:詳見華安機械團隊外發報告,外發報告,絲杠行業深度報告
35、:核心傳動功能部件,國產替代大有可為絲杠行業深度報告:核心傳動功能部件,國產替代大有可為21絲杠按其摩擦特性可分為三類:即滑動絲杠、滾動絲杠及靜壓絲杠。其中滾動絲杠因其啟動阻力小、低速運動平穩性好、傳動效率高、耐磨性好,壽命長、定位精度高、微量位移準確、精度保持性好等特點,應用最為廣泛。滾動絲杠分為滾珠絲杠和行星滾柱絲杠,滾珠絲杠具有摩擦力小、傳動效率高、精度高等特點;滾柱絲杠具有高承載、耐沖擊、體積小、高速度、噪音低、壽命長等特點。兩者區別具體如下:資料來源:觀研天下,華安證券研究所整理圖表26 滾珠絲杠與滾柱絲杠區別 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所2
36、.3.1 行星滾柱絲杠行星滾柱絲杠22行星滾柱絲杠主要分為標準式行星滾柱絲杠、反向式行星滾柱絲杠、循環式行星滾柱絲杠、差動式行星滾柱絲杠。標準式主要應用于大負載、高速及高加速度領域,比如精密機床、機器人、軍工裝備等;反向式主要用于中小負載、小行程和高速領域;循環式主要應用于高剛度、高承載、高精度的場合,比如醫療器械、光學精密儀器等;差動式擁有更短的導程,更大的減速比,更高的功率體積比和功率質量比,更適應高速重載的場合。中國滾柱絲杠行業市場規模僅占全球的5%,約為4.4億元,2023-2028年我國行星滾柱絲杠行業市場將以7.5%的年復合增速擴大,預計2028年達到6.79億元。根據王有雪E公司
37、滾柱絲杠產品營銷策略研究的數據,2022年,國內行星滾柱絲杠市場主要被國外廠商占據,國外龍頭制造商Rollvis、GSA和Ewellix的市場份額占比分別為26%、26%、14%;國內行星滾柱絲杠廠商合計市場份額占比為19%,其中以南京工藝、博特精工為代表,市場份額均為8%。資料來源:前瞻產業研究院,華安證券研究所整理圖表27 2022-2028年中國行星滾柱絲杠市場規模圖表28 2022年中國行星滾柱絲杠市場各公司銷售額占比4.40 4.73 5.08 5.47 5.88 6.32 6.79 7%7%7%7%7%8%8%8%8%8%01234567820222023E2024E2025E20
38、26E2027E2028E單位:億元同比增長Rollvis26%GSA26%Ewellix14%Rexroth12%博特精工8%南京工藝8%CMC3%優士特3%資料來源:前瞻產業研究院,華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所2.3.1 行星滾柱絲杠行星滾柱絲杠23我國本土企業產品布局較為稀缺。在導程精度方面,全球行星滾柱絲杠領先企業在導程精度方面能夠實現G1-G5全覆蓋,而中國缺乏能夠達到這一標準的企業;在最大動載荷、最大靜載荷方面,國內的行星滾柱絲杠產品顯著低于國外同規格產品。目前,國內大型生產企業技術逐漸提升,中低檔產品與國外差距較小或基
39、本持平。從市場競爭梯隊來看,南京工藝、博特精工、優仕特、上銀科技等企業是專注于生產行星滾柱絲杠產品的企業,屬于第一梯隊;第二梯隊是指正處于研發與試產階段的開拓者,包括積極向后一體化的貝斯特、匯川技術等,也包括鼎智科技、五洲新春等生產精密機械零部件廠商;第三梯隊是指一些企業尚未直接宣布布局行星滾柱絲杠領域,但其現有業務對行星滾柱絲杠產品發展有一定的利好,如恒立液壓、科德數控等企業。資料來源:前瞻產業研究院,華安證券研究所整理圖表29 中國與全球代表性行星滾柱絲杠企業基準產品參數對標圖表30 中國行星滾柱絲杠市場競爭梯隊分析廠商廠商導程精度導程精度極限速度極限速度最大動載荷最大動載荷最大靜載荷最大
40、靜載荷公稱直徑公稱直徑南京工藝/123.28KN177.28KN18-60mmGSAG1-G5全覆蓋4700rpm168.9KN246.9KN20-63mmEwellixG1-G5全覆蓋/133KN197KN8-64mm南京工藝博特精工優仕特、上銀科技禾川科技、貝斯特、匯川技術、新劍傳動、秦川機床、恒而達、五洲新春、鼎智科技、科峰智能恒立液壓、科德數控、長盛軸承、日發精機、綠的諧波資料來源:智研咨詢,華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所2.3.1 行星滾柱絲杠行星滾柱絲杠24行星滾柱絲杠產業鏈上游包括原材料與零部件供應,絲杠選用的材料多為合
41、金結構鋼、螺母和滾柱選用的材料為高碳鉻軸承鋼,零部件包括絲杠、螺母等關鍵部件。下游應用場景主要包含汽車及新能源、智能汽車、石油天然氣、醫療器械、光學儀器、工程機械、機器人、自動化和機床設備等。其中在人形機器人領域,主要用于直線關節部位,具有高承載、快響應、體積小、噪音低、高精度等優點;在人形機器人領域,主要用于直線關節部位,具有高承載、快響應、體積小、噪音低、高精度等優點,在醫療器械、光學儀器、機器人、自動化和機床設備領域替代滾珠絲杠,具有導程小、精度高、穩定性好、壽命長等特點。我們預測,人形機器人可能采用反向式行星滾柱絲杠作為其核心零部件,一臺人形機器人需要使用14個線性執行器,每個執行器配
42、備一個反向式行星滾柱絲杠,如果人形機器人年產量達到500萬臺,可為行星滾柱絲杠帶來668億元市場空間。資料來源:觀知海內咨詢,華安證券研究所整理圖表31 行星滾柱絲杠下游應用與替代優勢圖表32 全球人形機器人量產對行星滾柱絲杠市場規模影響測算下游汽車及新能源、智能汽車替代液壓驅動:響應速度快、高精度、高負載的部件,更容易實現電控化石油天然氣替代碴頭式抽油:高負載、壽命長等特點的井下驅動的滾柱絲杠抽油機醫療器械、光學儀器替代滾珠絲杠:導程小、高精度、穩定性好、壽命長等特點工程機械替代液壓驅動:響應速度快、高精度、更容易實現電控化,取消液壓系統機器人、自動化替代滾珠絲杠、電動缸和氣缸:響應連度快、
43、導程小、高精度、高負載壽命長等特點機床設備替代滾珠絲杠:導程小、高精度、高負載壽命長等特點替代滾珠絲杠;導程小、高精度、高負載壽命長等特點指標指標人形機器人年產量達人形機器人年產量達5 5萬臺萬臺 人形機器人年產量達人形機器人年產量達 100100萬臺萬臺人形機器人年產量達人形機器人年產量達 500500萬臺萬臺單機用量(個)141414行星滾柱絲杠均價(元)23221224954行星滾柱絲杠需求量(萬個)7014007000行星滾柱絲杠市場空間(億元)16.3171.4668資料來源:前瞻產業研究院,華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所2
44、.3.2 滾珠絲杠滾珠絲杠25滾珠絲杠是工業精密機械中常用的傳動元件,其主要結構包括滾珠絲杠、滾珠螺母、滾珠三部分。常見的滾珠絲杠包括自潤式滾珠絲杠、靜音式滾珠絲杠、高速化滾珠絲杠以及重負荷型滾珠絲杠等。從循環方式看,滾珠絲桿包括內循環和外循環兩種,其中內循環是指滾珠在循環過程中始終與絲杠保持接觸,外循環是指滾珠在循環過程中有時與絲杠脫離接觸。根據百諫方略(DIResaerch)研究統計,全球滾珠絲杠主要制造商包括THK、NSK、上銀科技、SKF、銀泰科技、博特精工、南京工藝、漢江機床、天津精藝精工、OZAK等,其中,全球top5制造商約占全球市場份額45%。全球滾珠絲杠市場規模呈現穩步擴張的
45、態勢,2023年全球滾珠絲杠市場銷售額將達到153億元,預計2030年將達到235億元,2023-2030年復合增長率(CAGR)為6.32%。其中,亞太是滾珠絲杠最大的消費市場,2023年亞太滾珠絲杠市場銷售額將達到87億元,預計2030年將達到135億元,2023-2030年復合增長率(CAGR)為6.48%。資料來源:中研網,華安證券研究所整理圖表33 全球滾珠絲杠市場規模圖表34 亞太滾珠絲杠市場規模資料來源:觀研報告網,華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所2.3.2 滾珠絲杠滾珠絲杠26從應用市場來看,滾珠絲杠主要應用于機床、專用
46、設備(半導體、電池制造及其他專用設備)、工業自動化(機器人)、醫療器械、汽車等領域。并且,隨著人形機器人等新興應用場景相繼出現,滾珠絲杠的需求持續提升。在人形機器人領域,滾珠絲杠的應用保證了機器人的穩定性和可靠性,以及關節傳動的精準控制,從而能夠執行更復雜和精細的任務。對Tesla Optimus的成本拆分,可以得到滾珠絲杠占到機器人總制造成本的12.07%,其中行星滾柱絲杠占比9.85%,滾柱絲杠占比2.22%,在中性情境下未來10-15年人形機器人60億美元的全球市場,有望為滾珠絲杠帶來約7億美元新增需求。未來,滾珠絲杠的發展將注重提高性能、精確度和可持續性,同時采用數字化和自動化技術,以
47、滿足不斷增長的市場需求和應對全球競爭。-材料創新:滾珠絲杠生產將采用更輕、更強、更耐磨的合金和高性能聚合物,從而降低組件的質量,提高耐用性,并改進性能,降低摩擦,提高效率;-精密制造工藝:包括先進的加工技術,如數控機床、激光切割和電火花加工,以及更好的表面處理技術,以降低摩擦和磨損;-數字化制造和自動化:工業物聯網(IIoT)和智能制造系統可以實現實時監控、故障診斷和預測性維護,從而提高生產效率和產品質量。自動化系統也將減少人工操作,降低生產成本。-增材制造(3D打?。?D打印可以實現復雜的幾何結構,為特殊應用提供高度定制的解決方案,并減少材料浪費。-可持續性和環保:包括降低能源消耗、減少廢
48、物和采用環保材料。-定制化生產:未來,制造商將提供更多的產品選項,允許客戶根據其具體要求選擇尺寸、材料和性能參數。資料來源:觀研報告網,華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所2.4 傳感器傳感器27傳感器是指能夠感知并轉換物理量或化學量為電信號的裝置,是人形機器人的“感官”,負責采集和處理環境和自身的各種信息,為機器人的決策和控制提供數據支持。我們重點關注人形機器人力傳感器的研發進展,包括六維力傳感器、一維力傳感器以及壓力傳感器等。在機器人技術中,傳感器可根據用途分為內部傳感器和外部傳感器。內部傳感器主要用于監測機器人的內部狀態,如位置、速度
49、和加速度,主要包含位置傳感器、速度傳感器、力傳感器、平衡傳感器和加速度傳感器等;外部傳感器則專注于捕捉機器人外部環境的信息,例如距離、聲音、光線和觸覺,主要包含視覺傳感器、觸覺傳感器、聽覺傳感器、嗅覺傳感器、味覺傳感器和接近覺傳感器等。根據Statista數據,2021年傳感器全球市場規模為2325.9 億美元,預計2025年傳感器全球市場規模將超過3000億美元,復合年均增速為8.04%。資料來源:泰科電子官網,華安證券研究所整理圖表35 機器人傳感器分類圖表36 傳感器世界市場規模機器人傳感器內部傳感器:用于測量機器人自身狀態位置傳感器速度傳感器力傳感器平衡傳感器加速度傳感器外部傳感器:用
50、于測量與機器人作業有關的外部環境和狀態視覺傳感器觸覺傳感器聽覺傳感器嗅覺傳感器味覺傳感器接近覺傳感器2325.90 2512.90 2714.94 2933.22 3169.05 8%8%8%8%8%8%8%8%8%05001,0001,5002,0002,5003,0003,500202120222023E2024E2025E單位:億美元同比增長資料來源:Statista,華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所2.4 傳感器傳感器28傳感器的種類極多,下游應用主要集中在家電、汽車、工業自動化控制與設備、醫療器械和飛機船舶使用。根據賽迪顧問對
51、中國傳感器行業市場規模的測算,2016-2019年,中國智能傳感器行業市場規模CAGR約為16.4%,隨著我國3C電子、新能源汽車等領域對傳感器需求的愈加旺盛和未來下游市場的高速發展,前瞻產業研究院預計未來五年傳感器制造行業CAGR將達到19%,預計2026年中國傳感器行業市場規模將達到7000億元左右。其中,力傳感器、觸覺傳感器和IMU(慣性傳感器)是人形機器人感知層的核心零部件。資料來源:觀研天下,華安證券研究所整理圖表37 傳感器下游應用占比圖表38 2021-2026中國傳感器市場規模預測(單位:億元)資料來源:前瞻經濟學人,華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報
52、告華安證券研究所華安證券研究所2.4.1 力矩傳感器力矩傳感器29力傳感器能檢測張力、拉力、壓力、重量、扭矩、內應力和應變等力學量,它直接影響著機器人的力控制性能。根據測量維度,力矩傳感器可分為一至六維力矩傳感器,其中以一維、三維、六維力傳感器最為常見。一維力傳感器方向與標定坐標軸重合,作用點位于標定參考點;三維力傳感器方向無限制,作用點位于標定參考點;六維力傳感器對于方向和參考點都無限制。作為維度最高的力覺傳感器,六維力傳感器實際上就是一種可以同時檢測3個力分量和3個力矩分量的力傳感器,根據X、Y、Z方向的力分量和力矩分量可以得到合力和合力矩。憑借著全方位感知、靈敏度、精確度高、反饋實時的性
53、能優勢,幫助機器人實現柔順化、智能化控制。目前以美國ATI為代表的海外企業主導了全球六維力傳感器市場,我國的六維力傳感器生產企業因受制于維間耦合和標定檢測等技術壁壘,仍處于產業早期,相關企業包括安培龍、宇立儀器、坤維科技、鑫精誠、藍點觸控等。資料來源:各公司官網,華安證券研究所整理圖表39 六維力傳感器主要海外制造商梳理圖表40 六維力傳感器主要國產制造商梳理公司名稱公司名稱國家國家公司簡介公司簡介應用領域應用領域ATI美國世界領先的多維力傳感器制造商,主營業務包括機器人快速轉換裝置及力傳感器。機器人SCHUNK德國主營產品包括精密夾具和自動化抓取系統、傳感器等。機器人、機械裝備等Roboti
54、q加拿大主營產品包括機器人末端央具,力矩傳感器、機器人相機套件等。機器人OnRobot丹麥主營產品包括機器人末端夾具,力矩傳感器、機器人相機套性等。機器人新東工業日本主營業務分為鑄造,表面處理、環境設備、特種設備,物料繳運五個部門機器人WACOH-TECH 日本主營業務包括力傳感器和MEMS傳感器(加速度、陀螺儀)產品的開發、生產、銷售機器人、工業裝備、工業打磨等公司名稱公司名稱公司簡介公司簡介應用領域應用領域坤維科技致力于提供高精度力覺傳感器(六軸力傳感器)及力控解決方案機器人、智能裝備、工業過程監控等鑫精誠專注于微型壓力、稱重、多軸力、扭力等多樣化的智能傳感器機器人、3C、自動化設備、半導
55、體等宇立儀器 在多維力傳感器設計領域積累了近 20 年經驗機器人、汽車碰撞測試等藍點觸控在多維力傳感器、關節扭矩傳感器、機器人力控技術等方面擁有技術優勢機器人、工業打磨等資料來源:各公司官網,華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所2.4.1 力矩傳感器力矩傳感器30隨著人形機器人量產及商業化進程的推進,高工機器人產業研究所(GGII)預測,到2030年,全球人形機器人領域力傳感器市場規模將達328.06億元,其中人形機器人領域六維力傳感器市場規模將達138.40億元。我們預測人形機器人單機需要28個一維力傳感器(每個諧波減速器需要配合一個一維
56、力傳感器)和4個六維力傳感器,人形機器人出貨量按照100萬臺預測,總計市場空間68億元(遠期我們預測六維力傳感器單價1000元,一維力傳感器單價100元)。資料來源:高工機器人公眾號,華安證券研究所整理圖表41 2024-2030人形機器人領域力傳感器市場規模預測(單位:億元)圖表42 2023-2025全球六維力傳感器市場空間預測全球人形機器人出貨量/萬臺100單機需要六維力傳感器數量4六維力傳感器單價/元1000單機需要一維力傳感器數量28一維力傳感器單價/元100空間/億元68資料來源:華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所2.4.2
57、觸覺傳感器觸覺傳感器31觸覺傳感器是連接機器人觸覺感知系統與物理世界的底層核心元件,功能是將機械刺激轉換為電信號,然后傳輸給機器人的控制系統,從而實現對外界物體的感知和反饋。目前已應用于機械臂感知、精密醫療、穿戴式設備、航空航天等領域。目前,人形機器人的觸覺傳感器主要集中在手部、足部、軀干等部位,用于實現對物體的抓取、對地面的平衡、對外力的反饋等功能。未來,人形機器人的觸覺傳感器將覆蓋全身各個部位,甚至包括面部、口腔、舌頭等部位,用于實現更豐富的觸覺感知和表達,以及更高級的人機交互。目前,全球觸覺傳感器市場主要被歐美和日本等發達國家的企業占據,如德國的海德漢、美國的霍尼韋爾、日本的多摩川、歐姆
58、龍等,國產觸覺傳感器仍處于起步階段,主要應用于中低端市場,主要企業包括漢威科技、奧迪威、墨現科技等。資料來源:傳感器專家網,華安證券研究所整理圖表43 觸覺傳感器 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所2.4.2(柔性)觸覺傳感器(柔性)觸覺傳感器32柔性觸覺傳感器作為觸覺傳感器的一種,可以感知壓力、溫度和濕度并具備可彎折、延展性等特質,廣泛應用于醫療保健、消費電子、工業等領域。人形機器人所需的“電子皮膚”即使用柔性材料制備而成的陣列式觸覺傳感器,有望使機器人具備多物理量(溫度、力、粗糙度等)感知能力,幫助機器人實現精細操作。依據物理機制,柔性觸覺傳感器可以分為
59、壓電式、壓(電)阻式、電容式、離電式、摩擦電式五種。壓電式無需外部供電、靈敏度高、對動態力響應時間達到微秒級,但不適用于測量靜態恒穩壓力;壓(電)阻式結構和制備流程簡單、成本低、抗電磁干擾能力強,但測量過程中產生的熱噪聲會影響后續測量質量、同時由于無法辨別電阻變化是由壓力變化還是彎曲造成,解耦性困難;電容式能同時測量靜態力和動態力,但規?;苽涑杀据^高;離電式具備電容式的優點、抗干擾能力比電容式強,但制備工藝復雜,成本高;摩擦電式成本低、輸出電壓高、無需外部供電,但只能檢測動態力。資料來源:機器之心,華安證券研究所整理圖表44 柔性觸覺傳感器分類原理原理優點優點缺點缺點壓電式通過測量電壓變化測
60、量壓力無需外部供電,靈敏度高,對動態力響應時間達到微秒級不適用測量靜態恒穩壓力壓(電)阻式通過測量電阻變化測量壓力結構和制備流程簡單,成本低,抗電磁干擾能力強,功耗低,響應快測量過程中產生的熱噪聲影響后續測量質量;同時,由于無法辨別電阻變化是由壓力變化還是彎曲造成,解耦性困難電容式通過測量電容變化測量壓力能同時測量靜態力和動態力,對微小力測量敏感度高,能耗小,響應重復性高容易受寄生電容和環境電磁噪聲的影響,規?;苽涑杀靖唠x電式利用在電子界面上形成雙電層的超級電容特性來測量壓力具有電容式所有優點制備工藝復雜,應用范圍窄摩擦電式基于接觸帶電效應和靜電效應來測量壓力成本低,制備流程簡單,輸出電壓高
61、,無需外部供電只能檢測動態力,應用范圍窄 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所2.4.2(柔性)觸覺傳感器(柔性)觸覺傳感器33全球觸覺傳感器市場中,海外廠商憑借其先進的生產工藝、深厚的研發積淀及全球化營銷網絡,在市場份額上占據顯著優勢地位。QY Research的統計數據揭示,截至2021年,全球觸覺傳感器市場的主導企業包括但不限于Tekscan、Pressure Profile Systems以及Sensor Products Inc.等等,這三家領軍企業的市場份額合計約為65%。在國內市場,也有一批企業在積極布局和耕耘觸覺傳感器領域,如蘇州能斯達(隸屬于
62、漢威科技集團)、蘇試試驗、奧迪威、力感科技、帕西尼感知科技以及墨現科技等都是頗具代表性的本土廠商,它們正致力于技術研發和市場拓展,力求在競爭激烈的國際市場中取得突破。中商產業研究院發布的2022-2027全球與中國觸覺傳感器市場現狀及未來發展趨勢顯示,2022年全球柔性觸覺傳感器約15.34億美元市場,中商產業研究院分析師預測,預計2029年市場規模增長至53.22億美元,2022-2029年CAGR為17.9%。資料來源:中商產業研究院公眾號,華安證券研究所整理圖表45 2018-2029年全球柔性觸覺傳感器市場規模預測(單位:億美元)敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所
63、華安證券研究所2.4.3 IMU(慣性傳感器)(慣性傳感器)-注:詳見華安機械團隊注:詳見華安機械團隊外發報告,外發報告,華安機械華安機械-人形機器人人形機器人&自動駕駛的下一個風口:高性能自動駕駛的下一個風口:高性能MEMS IMU 34慣性測量單元(Inertial measurement unit,簡稱 IMU),是測量物體三軸姿態角及加速度的裝置。一般IMU包括三軸陀螺儀及三軸加速度計,部分IMU還包括三軸磁力計。IMU在小至手機、VR,大至航空、航天領域都得到了廣泛的應用。IMU通常包含陀螺儀(Gyroscope)、加速度計(Accelermeters),有的還包含磁力計(Magne
64、tometers)和氣壓計。加速計是一個測量特定力的傳感器(身體質量使力正?;?。它提供在其本地框架內跨越x、y、z軸的加速度。陀螺儀是一個傳感器,它測量在其本地框架內圍繞x、y和z軸的角速度。一般來說,對測量結果進行整合,得出角度本身。磁強計是一個測量地球磁場并提供航向的傳感器(羅盤就是這樣一個設備)。如果它包括在IMU中,我們通常將其描述為 9軸IMU。氣壓計是一個測量氣壓的傳感器,可以提供海拔高度。資料來源:維基百科,華安證券研究所整理圖表46 阿波羅11號IMU 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所2.5 機器視覺機器視覺35機器視覺是用機器代替人眼來
65、做測量和判斷,通過光學的裝置和非接觸的傳感器,自動接收和處理真實物體的圖像,以獲得所需信息或用于控制機器人運動的裝置。機器視覺行業產業鏈環節較長,上游由工業鏡頭、工業相機、光源、圖像采集卡、軟件及算法構成,中游為設備商和系統集成商(主要負責軟件的二次開發和設備制造),下游應用廣泛,包括 3C、半導體、鋰電、光伏、汽車、包裝印刷、物流、軌道交通、生物醫藥、食品加工、輕工皮革等領域。資料來源:億歐網,華安證券研究所整理圖表47 機器視覺系統工作流程圖圖表48 機器視覺產業鏈資料來源:廣西壯族自治區大數據研究院,華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究
66、所2.5 機器視覺機器視覺36其中,電子領域占比 24.79%,主要應用在電子元器件、PCB 缺陷檢測以及外觀結構部件等方面的檢查與測試;新型顯示領域占比 12.15%,主要應用在玻璃基材、ITO 玻璃鍍膜、絲網印刷和切割、背光模組、觸摸屏組貼合、蓋板玻璃制造等工藝的檢測與校驗;汽車制造領域占比 8.39%,主要涉及車身裝配檢測、面板印刷和質量檢測、零部件表面缺陷檢測等;電池領域占比 8.29%,主要涉及鋰電領域及光伏領域中相關電池來料的質量檢測、生產過程的缺陷監控以及成品電池的檢驗測試;印刷領域占比 6.46%,主要為印刷智能化提供印刷設計問題攔截、印刷過程質量控制、出廠質量終檢機系統生產管
67、理優化等功能;半導體領域占比5.53%,主要應用在晶圓切割、AOI光學檢測、芯片字符對位和識別等工藝流程。目前,中國為全球機器視覺第一大技術來源國,截至2021年8月,中國機器視覺專利申請量占全球機器視覺專利總申請量的78.70%;其次是美國,占14.20%,日本和韓國排名第三和第四,占比分別為1.05%和1.02%。資料來源:思翰產業研究院,華安證券研究所整理圖表49 2022年中國機器視覺行業下游應用領域分布圖表50 截至2021年8月全球機器視覺行業技術來源國分布情況電子25%新型顯示12%汽車8%電池8%印刷7%半導體6%其他34%中國79%美國14%日本1%韓國1%其他5%資料來源:
68、前瞻產業研究院,華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所2.5 機器視覺機器視覺37根據Markets and Markets的數據,2012-2022年,全球機器視覺市場規模呈現不斷上升的趨勢,2022年市場規模達120億美元,預計2022-2027年的復合年增長率為7.4%,至2028年,全球機器視覺市場規模將接近185億美元。GGII 數據顯示,2021年中國機器視覺市場規模達到138.16億元,其中2D視覺市場規模126.65億元,3D視覺市場約為11.51億元,到2025年我國機器視覺市場規模將達到472.65億元,2021-2025
69、年復合增速達到36%。預計2026-2028年中國機器視覺行業將繼續保持高速增長,其中,隨著2D視覺逐漸向3D視覺升級,保守預測3D視覺市場以50%的增速增長,2D視覺市場以10%的增速增長。至2028年,中國機器視覺行業市場規模將達到869.92億元。資料來源:Markets and Markets,華安證券研究所整理圖表51 2022-2028全球機器視覺市場規模預測圖表52 2022-2028中國機器視覺市場規模預測資料來源:前瞻產業研究院,華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所2.5 機器視覺機器視覺38全球機器視覺市場仍由外資主導,
70、基恩士和康耐視為機器視覺行業雙龍頭。2021年,基恩士以54.9%的市場份額位居行業第一,遙遙領先于其他企業;其次是康耐視,市場占有率為9.1%;巴斯勒、天準科技和奧普特依次位列第三至第五位,分別占比2.2%、1.7%、1.2%。中國機器視覺市場的參與主體主要有兩類,第一類是老牌的外資機器視覺企業,第二類是新興自主研發的內資企業。外資企業發展時間長、品牌知名度高、技術研發能力強、產品性能及可靠性高、產品種類及方案積累多、管理更為完善、對市場判斷準確、規劃性強,但同時,外資企業產品設計普遍標準化、應對國內客戶較多的應用場景及定制化偏好有一定的難度、產品價格相對較高,在客戶整體成本壓力不斷上升的環
71、境下處于相對劣勢。與外資企業相對比,內資機器視覺企業發展時間較短、知名度較低、技術研發能力不強、自主研發產品的性能及穩定性與外資品牌還具有一定差距,但內資企業對國內客戶需求及市場更為了解、能夠提供靈活化及定制化的服務、快速響應客戶需求、供貨周期短、成本優勢明顯、市場份額逐年增長。資料來源:華經產業研究院,華安證券研究所整理圖表53 2021全球機器視覺行業競爭格局圖表54 2021中國機器視覺行業競爭格局基恩士55%康耐視9%巴斯勒2%天準科技2%奧普特1%其他31%資料來源:華經產業研究院,華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所2.5 機器
72、視覺機器視覺39人形機器人中,機器視覺技術的主要用途是實現視覺感知和交互。視覺感知層面,人形機器人需要通過攝像頭等傳感器獲取周圍的環境信息,例如障礙物、人和物品等,以此做出相應的行動。機器視覺技術可以通過識別圖像和視頻中的目標,如人臉、手勢、表情等,實現智能化的感知。人機交互領域,人形機器人需要與人類進行交互,使其具有更加人性化的功能和行為表現。機器視覺技術可以通過識別人類的面部表情、手勢等,來實現人機交互和情感交流,從而增加其交互體驗和智能化的感知。機器視覺技術在人形機器人發展中的優勢在于其具有精確性強、速度快、適應性強、客觀性高、重復性強、檢測效果穩定可靠、效率高、方便信息集成等特點,可以
73、使人形機器人更加能夠感知周圍環境,并根據所獲取的信息做出相應的動作和反應,從而增加其更加人性化的功能與表現,這將會提高人形機器人在各個領域中的應用價值和前景。但其需要滿足高精度、大數據量和實時性等多個方面的要求,同時還需要具備更高的安全性、智能化和可靠性等技術挑戰。資料來源:中國產業信息網,矩子科技招股說明書,華安證券研究所整理項目項目人類視覺人類視覺機器視覺機器視覺精確性 差,64 灰度級,不能分辨微小的目標強,256 灰度級以上,可觀測微米級的目標速度性慢,無法看清較快運動的目標 快,快門時間可達千分之一秒適應性 弱,很多環境對人有傷害強,對環境適應性強客觀性 低,數據無法量化高,數據可量
74、化重復性 弱,易疲勞強,可持續工作可靠性 易疲勞,受情緒波動 檢測效果穩定可靠效率性效率低效率高信息集成不易信息集成 方便信息集成圖表55 機器視覺與人類視覺對比 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告目錄目錄1 機器人整機情況概述機器人整機情況概述2 人形機器人產業鏈拆解人形機器人產業鏈拆解3 人形機器人行業風起云涌,玩家眾多人形機器人行業風起云涌,玩家眾多4 人形機器人應用場景人形機器人應用場景5 風險提示風險提示 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所3.1 人形機器人市場規模及發展前景人形機器人市場規模及發展前景41資料來源:中商情報網,華安證券研究
75、所整理圖表56 2022-2028年全球人形機器人市場規模預測人形機器人是信息、制造、材料、能源、生命等技術的集大成者,涉及領域新、技術含量高,其創新發展蘊含巨大生產力潛能,有望帶動新經濟增長點不斷涌現。中商產業研究院發布的全球及中國人形機器人市場前景及投資機會研究報告顯示,2022年全球人形機器人市場規模達到15億美元,預計到2028年人形機器人市場規模將增至138億美元,5年內年均復合增長率達50.29%。十四五以來,中央和地方陸續推出支持人形機器人產業發展的政策,如人形機器人創新發展指導意見、“十四五”機器人產業發展規劃、“機器人”應用行動實施方案等,多地利好政策有望推動人形機器人加快工
76、程化和產業化。ChatGPT能勝任高情商對話、生成代碼、構思劇本和小說等多個場景,顯示了大模型的影響力,具有更豐富的通用知識、更強的學習與推理能力,可更好地降低人工智能應用成本、縮短研發周期、提升識別準確率,AI的快速發展,可加速人形機器人產業發展。隨著智能化水平提高和相應機械裝備、材料裝備和其他相關儀器設備的成本越來越低、精度越來越高,未來機器人將在各個行業呈現爆發式增長,應用場景也會越來越廣泛。敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所3.2 人形機器人企業布局人形機器人企業布局42資料來源:中商情報網,華安證券研究所整理圖表57 國外人形機器人主要公司及發布情
77、況近年來,國內外多家企業積極布局人形機器人產業并發布相關產品,全球人形機器人產業正迎來重要機遇期。國外企業中,特斯拉、波士頓動力、本田、EngineeredArts、1XTechnologies等企業紛紛發布了Optimus、Atlas、ASIMO等人形機器人產品或其迭代產品;英偉達、高通、AMD等主要為人形機器人提供AI芯片、算法、解決方案等;國內企業中,優必選、達闥機器人、小米、傅里葉智能正逐步進行產品首發及更新。圖表58 國內人形機器人公司及產品特點企業企業產品名稱產品名稱發布時間發布時間本田ASIMO2000年波士頓動力Atlas2013年Agility RoboticsDigit20
78、19年Engineered ArtsAmeca2021年1X technologiesEVE2022年特斯拉Optimus2022年三星電子公布“semicon人形機器人”計劃2023年企業企業產品名稱產品名稱發布時間發布時間特點特點用途用途進展進展優必選Walker X2018-2021全方位感知系統商用服務、科研開發在售達閥XR-4 小紫2022并聯驅動結構、高扭矩密度電機人機交互服務未量產小米Cyberone2023感知語意情緒、自研算法人機交互服務未量產小鵬PX52023自研高性能的關節,以實現高穩定性的行走能力工業、服務未量產宇樹Unitree H12023模型預測控制、自研核心零部
79、件人形作業替代預備發售追覓追覓2023高功率密度電機深度相機、控制算法智能生活服務未量產帕西尼Tora2023多維度觸覺傳感器PX-6AX、觸覺靈巧手DexH5智能制造、康養醫療、工業生產、消費電子未量產傅利葉智能GR-12023自研關節、支持二次開發&功能擴展科研教育、演藝展覽、醫療康復已開放預售上理工小貝2023自研關節、感控算法科研開發未量產北理工華匯匯童2020-2023高爆發一體化驅動、仿生控制、剛柔耦合系統集成人形作業替代未量產浙江大學悟空2016-2023三維環境地圖構建和自主動態導航室外、工業場景未量產資料來源:華經情報網,華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券
80、研究報告華安證券研究所華安證券研究所3.2.1特斯拉機器人特斯拉機器人432022年8月4日,馬斯克在特斯拉的年度股東大會上發布了一張特斯拉Optimus的新圖片,以宣傳即將到來的AI日。照片是Optimus機器人原型的手臂。當天,馬斯克再次重申,“從長遠來看,Optimus機器人將比汽車更有價值,將徹底改變整個經濟?!?023年7月6日至8日,2023世界人工智能大會(WAIC)在上海舉辦。特斯拉攜人形機器人擎天柱(Optimus)亮相。特斯拉首席執行官(CEO)馬斯克通過視頻表示,未來地球上的機器人數量將會超過人類數量。馬斯克透露,特斯拉已經打通了FSD和機器人的底層模塊,實現了一定程度的
81、算法復用。特斯拉的FSD算法指的是其全自動駕駛(算法指的是其全自動駕駛(Full Self-Driving)系統所采用的算法。)系統所采用的算法。采用它是為了實現車輛的自主導航和自動駕駛功能,讓車輛能夠在各種交通環境下進行感知、決策和控制。FSD算法主要依賴于神經網絡和計算機視覺技術。其核心是神經網絡模型:通過對實時傳感器(如相機、激光雷達等)獲取的數據進行處理和分析,并從中提取有關道路、車輛、行人和障礙物等信息,可以實現車輛的環境感知和物體識別。FSD算法還能夠生成車輛的控制指令,包括加速、制動、轉向等。特斯拉利用大規模的數據集訓練模型,可以提高算法在復雜環境下的性能和魯棒性。圖表59 特斯
82、拉optimus手部能力資料來源:量子位公眾號,華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所3.2.1特斯拉機器人特斯拉機器人442023年12月12日晚間,特斯拉CEO馬斯克發布第二代人形機器人Optimus Gen2的最新視頻。相比于第一代人形機器人,第二代機器人在感知、力控、運動性能都有所提升,具體如下:(1)硬件-執行器:自主研制,對電子元件和線束進行整合;-傳感器:自主研制,靈巧手的每個手指都配備了觸覺傳感器,腳部配備了力/扭矩傳感器;-頸關節:新增2個自由度,傳感器執行器數量進一步增加;-靈巧手:配備11個自由度,響應速度更快;-足部:
83、腳趾部分大概率使用2個六維力矩傳感器,擬人化更強;(2)運控能力-速度:行走速度提升30%,每小時速度超過10公里;-平衡能力:能自由蹲起;-精細操作:通過靈巧手能拿放雞蛋;(3)輕量化-總重量減少10kg,約為46kg感知、決策規劃、運動控制模塊仍可優化(1)形狀感知、顏色感知、觸覺感知等;(2)對于決策規劃任務的理解,剖析執行任務的先后順序等;(3)通過施加精準的力度來保持執行任務時身體的平衡;圖表60 特斯拉Optimus Gen2資料來源:百度百科,華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所3.2.2 英偉達英偉達機器人(三件套)機器人(
84、三件套)45“處理器+平臺+開發工具”是英偉達進入每一個新市場必備的“三件套”。2018年,英偉達宣布推出包含全新硬件、軟件和虛擬世界機器人模擬器的NVIDIAIsaac,同時還推出專為機器人設計的計算機平臺Jetson Xavier和相關的機器人軟件工具包;2019年,英偉達推出lsaac軟性開發套件(SDK),為機器人提供更新的AI感知和仿真功能;2022年,英偉達又推出NVIDIA Isaac Nova Orin,該可配置的計算和傳感器參考平臺旨在幫助AMR(自主移動機器人)制造商縮短開發時間并降低成本。2023年,英偉達在機器人市場進行緊鑼密鼓且強有力的推進。5月,英偉達發布全新Jet
85、son AGX Orin工業級模塊,該模塊在惡劣環境下可以提供更高級別的計算能力,這意味著包括在農業、建筑、能源、航空抗體、衛星等極端環境打造更強勁的機器人有了可能;10月,英偉達結合Transformer模型與生成式AI的功能對適用于邊緣AI和機器人的NVIDIA Jetson平臺上的Metropolis和Isaac框架進行有史以來規模最大的軟件擴展以滿足邊緣AI的快速部署需求;也是在10月,英偉達推出Isaac ROS和Isaac Sim軟件的全新版本,對感知和仿真功能進行了重大改進。英偉達在機器人芯片技術和工具領域有幾個重要的迭代方向,一方面通過提升性能,讓嵌入式端、機器人本體能夠“裝得
86、下”、“運得了”AI,從而提升芯片算力以及機器人的智力;一方面通過不同特點的模塊靈活“包抄”細分市場,在發布Jetson AGX Orin工業級模塊之前就已經推出了Jetson Nano、JetsonOrin等模塊,JetsonNano的大小只有信用卡大、能提供472G FLOPS的性能、能處理多個神經網絡,功耗只有510瓦;再一方面,不斷降低開發者擁抱AI的門檻,通過向第三方NVIDIA Metropolis提供GPU加速的SDK和開發人員工具,幫助用戶以更快速、更經濟、更高效的方式從邊緣到云端構建、部署和擴展支持AI的視頻分析和物聯網應用。資料來源:中國電子報,華安證券研究所整理 敬請參閱
87、末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所3.2.2 英偉達英偉達機器人(市場裂變利器)機器人(市場裂變利器)46打造更智能的機器人一個是機器人本體的運行環境,另一個是機器人制造的AI工廠。機器人的制造工廠是創建和不斷改進AI模型的核心,AI工廠使用了英偉達數據中心計算基礎設施以及NVIDIA AI和NVIDIA Omniverse平臺,可以仿真和訓練AI模型。Omniverse是英偉達的仿真模擬平臺,它與AI結合的一個重要應用是實現機器人自動編程。目前對機械臂機器人進行編程的費用為25萬美元,如果通過Omniverse+AI,費用將大大降低。機器人數據生成器是英偉達“機器
88、人AI工廠”的重要成員,目前機器人AI化滯緩的重要原因是缺乏訓練數據,2023年10月,英偉達與德克薩斯大學奧斯汀分校提出的MimicGen數據生成系統,可以用不到200個人類演示,自主生成超過5萬個訓練數據,涵蓋18個任務、多個模擬環境、現實場景,合成數據方案,加快了機器人AI化進程。云是撬動機器人市場的一個利器,2023年3月英偉達將OmniverseCloud托管至微軟 Azure上,以擴大英偉達AI機器人開發和管理平臺Isaac Sim的接入范圍。經過五年的部署,目前NVIDIA Isaac和Jetson平臺等被超過120萬名開發人員和10000名客戶以及合作伙伴所使用。在CES202
89、4上,包括波士頓動力公司、Collaborative Robotics、Covariant、Sanctuary AI、宇樹科技等都展示了基于英偉達的機器人成果。資料來源:中國電子報,華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所3.2.2 英偉達英偉達機器人(機器人(GEAR)47英偉達組建一個研究小組GEAR(Generalist Embodied Agent Research),意為“通用具身智能體研究”,由高級研究科學家Jim Fan與Yuke Zhu共同組建,研究小組的使命是為虛擬和物理世界中的實體主體建立基礎模型,研究議程包括:(1):多模
90、態基礎模型:用于規劃和推理基于互聯網規模數據源訓練的視覺語言模型和世界模型;(2):通用機器人:能夠在復雜環境中實現穩健運動和靈巧操作的機器人模型和系統;(3):虛擬世界中的基礎智能體:可以在不同的游戲和模擬中自主探索并不斷提升能力的大型動作模型;(4):模擬和合成數據:用于大規模學習的模擬基礎設施和合成數據流水線。此外,英偉達提供5000萬美元用于投資人形機器人公司Figure AI,為AI尋找新應用;2023年10月,英偉達以3200萬美元領投了機器人工廠Machina Labs,該公司集成了7軸機器人、自主板材裝載和夾具以及先進的人工智能流程模型和閉環控制,只需單擊按鈕即可啟用許多制造流
91、程;同時,該公司具備了生產用于飛機火箭和衛星的鈑金零件能力,可能會受到像space X、NASA、波音等航空界用戶的青睞。資料來源:英偉達官網,中國電子報,華安證券研究所整理圖表61 GEAR研究小組 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所3.2.3 優必選人形機器人優必選人形機器人48優必選科技是人形機器人的領導者也是全球極少數具備人形機器人全棧式技術能力的公司,2023年12月29日于港交所主板上市,成為國內人形機器人第一股。Walker X人形機器人身高130cm,體重63kg,具備41個高性能伺服驅動關節、面部160環繞4.6K高清雙柔性曲面屏、靈動酷炫
92、的四維燈語體系、模塊化設計以及可拆卸電池。圖表62 優必選Walker X人形機器人資料來源:優必選官網,華安證券研究所整理圖表63 優必選Walker X人形機器人 產品參數資料來源:優必選官網,華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所3.2.3 優必選人形機器人優必選人形機器人49Walker X SLAM(simultaneous location and mapping)與導航核心技術包括定位與建圖、多模態感知、路徑規劃、決策控制、無線定位UWD等;運動規劃與控制核心技術包括步態規劃與控制、穩定控制、靈活性控制(視覺檢測與物體跟隨、柔順
93、控制、柔性控制、拖動示數)等;計算機視覺核心技術包括通用目標檢測、人臉識別、人體相關技術等;語音交互核心技術包括語音識別、自然語言處理、語言合成等。這將使其具備復雜地形平穩快速行走、動態足腿控制平衡抗干擾、手眼協調操作、安全人機互動、自主規劃路徑、環境和人體感知、仿人共情表達等功能。圖表64 Walker X各種功能資料來源:優必選官網,華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所3.3 人形機器人行業投融資情況人形機器人行業投融資情況50資料來源:中商情報網,華安證券研究所整理圖表65 2018-2022年中國智能機器人行業投融資情況統計當前,全
94、球正迎來人形機器人與通用人工智能融合發展的熱潮,國內外科技龍頭包括華為、小米、騰訊、三星、特斯拉等紛紛關注人形機器人賽道。根據最新數據統計,2022年中國智能機器人行業投資事件數量達到159件,投資金額達311.77億元,投資領域包括人形機器人、智能仿生機器人、智能機械手智能協作機器人等。根據人形機器人行業公開披露的融資事件來看,A輪及以前的融資事件較多;2023年1-8月,有機器人零部件廠商如健行仿生、鈞舵機器人、佳安智能獲得融資,也有通用型人形機器人研發商月泉仿生獲千萬級人民幣的天使輪融資。圖表66 2021-2023年中國人形機器人行業投融資事件匯總融資時間融資時間融資方融資方融資方主要
95、產品或業務融資方主要產品或業務融資輪次融資輪次融資金額融資金額投資方投資方2023/8/14月泉仿生通用型仿生人形機器人研發商天使輪千萬級人民幣中關村啟航基金2023/8/7佳安智能機器人控制器及智能力控系統研發商A輪近億人民幣未透器2023/3/2鈞舵機器人 智能機械手研發商B輪近億人民幣溫氏投資、敦鴻資產、創業工場VenturesLab、分享投資2023/2/13健行仿生機器人式智能假肢研發商B輪數千萬人民幣NVentureCapital、Shinsel企業投資、UTokyoinnovation Platform2022/10/24云深處科技 智能機器入產品研發商B輪未透露方廣資本、西湖科
96、創直投基金、賽伯樂投資2022/8/17佳安智能家機器人控制器及智能力控系統研發商A輪未透露順為資本、達晨財智2022/7/12小鵬鵬行四足仿生機器人研發商A輪1億美元IDG 資本、小鵬汽車2022/3/31鈞舵機器人 智能機械手研發商A+輪5000萬人民幣分享投資2021/9/27佳安智能家機器人控制器及智能力控系統研發商Pre-A 輪數千萬人民幣長沙群欣2021/2/7云深處科技 智能機器人產品研發商A+輪未透霍元禾原點資料來源:前瞻經濟學人,華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告目錄目錄1 機器人整機情況概述機器人整機情況概述2 人形機器人產業鏈拆解人形機器人產業
97、鏈拆解3 人形機器人行業風起云涌,玩家眾多人形機器人行業風起云涌,玩家眾多4 人形機器人應用場景人形機器人應用場景5 投資建議投資建議 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所4 人形機器人應用場景人形機器人應用場景52人形機器人相比工業機器人、服務機器人等,首先是應用場景更加通用,因其人形造型更易于接受,有可能打破工廠、商用和家用壁壘,成為一個真正通用的產品;其次,它可作為天然的商業入口,今后很多商業價值,會從人形機器人身上得到反映。下游人形機器人的終端應用市場,包括醫療、教育、救災救援、公共安全、生產制造、家庭陪護等多個領域。根據應用類型,人形機器人可分為智能
98、服務型人形機器人、工業型人形機器人、醫療型人形機器人、軍事型人形機器人、教育型人形機器人以及娛樂型人形機器人。資料來源:機器人在線iMrobotic,華安證券研究所整理圖表67 人形機器人 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所4 人形機器人應用場景人形機器人應用場景53工業型人形機器人通常被用于工業領域,例如生產線上的操作、維護和檢測等。醫療型人形機器人主要是用在醫院中協助醫生進行手術,可以完成難度較大、技術要求較高的手術,例如頭顱手術(腦部整形手術等),用機械的精度和平穩來代替人類的精細手術,減少了醫生對手術質量的擔憂。教育型人形機器人主要是作為教學輔助工具
99、,比如應用于學校的編程教育和機器人競賽中,能讓學生更加直觀地理解編程邏輯,增加編程實踐經驗。資料來源:機器人在線iMrobotic,華安證券研究所整理圖表68 工業型人形機器人圖表69 醫療型人形機器人圖表70 教育型人形機器人資料來源:機器人在線iMrobotic,華安證券研究所整理資料來源:機器人在線iMrobotic,華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所4 人形機器人應用場景人形機器人應用場景54軍事型人形機器人可以用在戰場上執行任務,例如駕駛汽車,持槍射擊,區域反恐,精準狙擊等。俄羅斯機器人士兵“費多爾”已經可以完成執行駕駛汽車,雙
100、槍射擊等任務。娛樂型人形機器人主要是用來作為玩具和表演道具。雖然人形機器人的應用前景很廣闊,但同時需要大量資金投入;外形設計上,類人可以,但不應該成為人的復制體,避免人類產生不安等不適感,還需要有足夠的肌肉力量和活動能力。為此,關節自由度、運動能力、智能感知程度成為人形機器人設計時所需要考慮的重要因素。資料來源:機器人在線iMrobotic,華安證券研究所整理圖表71 軍事型人形機器人圖表72 娛樂型人形機器人資料來源:機器人在線iMrobotic,華安證券研究所整理 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告目錄目錄1 機器人整機情況概述機器人整機情況概述2 人形機器人產業鏈拆解人形機器人產
101、業鏈拆解3 人形機器人行業風起云涌,玩家眾多人形機器人行業風起云涌,玩家眾多4 人形機器人應用場景人形機器人應用場景5 風險提示風險提示 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所5 風險提示風險提示56技術研發不及預期的風險;研究依據的信息更新不及時;宏觀經濟景氣度不及預期的風險;行業發展進度低于預期的風險;博杰股份公告收購哈挺中國的交割無法達成的風險。敬請參閱末頁重要聲明及評級說明證券研究報告華安證券研究所華安證券研究所重要聲明及評級說明重要聲明及評級說明57重要聲明重要聲明分析師聲明分析師聲明本報告署名分析師具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格,以勤勉
102、的執業態度、專業審慎的研究方法,使用合法合規的信息,獨立、客觀地出具本報告,本報告所采用的數據和信息均來自市場公開信息,本人對這些信息的準確性或完整性不做任何保證,也不保證所包含的信息和建議不會發生任何變更。報告中的信息和意見僅供參考。本人過去不曾與、現在不與、未來也將不會因本報告中的具體推薦意見或觀點而直接或間接收任何形式的補償,分析結論不受任何第三方的授意或影響,特此聲明。免責聲明免責聲明華安證券股份有限公司經中國證券監督管理委員會批準,已具備證券投資咨詢業務資格。本報告中的信息均來源于合規渠道,華安證券研究所力求準確、可靠,但對這些信息的準確性及完整性均不做任何保證。在任何情況下,本報告
103、中的信息或表述的意見均不構成對任何人的投資建議。在任何情況下,本公司、本公司員工或者關聯機構不承諾投資者一定獲利,不與投資者分享投資收益,也不對任何人因使用本報告中的任何內容所引致的任何損失負任何責任。投資者務必注意,其據此做出的任何投資決策與本公司、本公司員工或者關聯機構無關。華安證券及其所屬關聯機構可能會持有報告中提到的公司所發行的證券并進行交易,還可能為這些公司提供投資銀行服務或其他服務。本報告僅向特定客戶傳送,未經華安證券研究所書面授權,本研究報告的任何部分均不得以任何方式制作任何形式的拷貝、復印件或復制品,或再次分發給任何其他人,或以任何侵犯本公司版權的其他方式使用。如欲引用或轉載本
104、文內容,務必聯絡華安證券研究所并獲得許可,并需注明出處為華安證券研究所,且不得對本文進行有悖原意的引用和刪改。如未經本公司授權,私自轉載或者轉發本報告,所引起的一切后果及法律責任由私自轉載或轉發者承擔。本公司并保留追究其法律責任的權利。投資評級說明投資評級說明以本報告發布之日起6個月內,證券(或行業指數)相對于同期相關證券市場代表性指數的漲跌幅作為基準,A股以滬深300指數為基準;新三板市場以三板成指(針對協議轉讓標的)或三板做市指數(針對做市轉讓標的)為基準;香港市場以恒生指數為基準;美國市場以納斯達克指數或標普500指數為基準。定義如下:行業評級體系行業評級體系增持未來 6 個月的投資收益
105、率領先市場基準指數 5%以上;中性未來 6 個月的投資收益率與市場基準指數的變動幅度相差-5%至 5%;減持未來 6 個月的投資收益率落后市場基準指數 5%以上;公司評級體系公司評級體系買入未來6-12個月的投資收益率領先市場基準指數15%以上;增持未來6-12個月的投資收益率領先市場基準指數5%至15%;中性未來6-12個月的投資收益率與市場基準指數的變動幅度相差-5%至5%;減持未來6-12個月的投資收益率落后市場基準指數5%至15%;賣出未來6-12個月的投資收益率落后市場基準指數15%以上;無評級因無法獲取必要的資料,或者公司面臨無法預見結果的重大不確定性事件,或者其他原因,致使無法給出明確的投資評級。