中投顧問重磅推出"產(chǎn)業(yè)大腦"系列產(chǎn)品，高效賦能產(chǎn)業(yè)投資及產(chǎn)業(yè)發(fā)展各種工作場景，歡迎試用體驗！ | ||||
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中投網(wǎng)2024-07-22 08:01 來源：中投網(wǎng)
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前言
隨著人工智能技術(shù)的不斷進步和產(chǎn)業(yè)界的持續(xù)關(guān)注，人形機器人技術(shù)正迅速發(fā)展。像特斯拉和英偉達這樣的企業(yè)正在推動這一行業(yè)向前發(fā)展。盡管目前還面臨一些技術(shù)挑戰(zhàn)和成本問題，但預(yù)計未來人形機器人的市場規(guī)模將會顯著擴大，特別是在核心零部件成本降低和國內(nèi)替代產(chǎn)品興起的背景下。
一、AI賦能下人形機器人的新賽道與機遇
人形機器人是一種設(shè)計精巧、功能豐富的智能機器，它們模仿人類的外形和能力，擁有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)、傳感系統(tǒng)、驅(qū)動裝置和控制機制。這些機器人不僅具備人類的感知能力，還能進行決策、行動和交流，其主要目標是與工具和環(huán)境互動，幫助或替代人類完成各種生產(chǎn)任務(wù)。人形機器人因其高度的行動靈活性和強大的環(huán)境適應(yīng)性而備受青睞。在非標準化的日常生活環(huán)境中，它們能夠像人類一樣自如地行動，無需對環(huán)境進行特別改造。
中投產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2028年未來產(chǎn)業(yè)之中國人形機器人行業(yè)深度調(diào)研及投資前景預(yù)測報告》指出，隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，特別是在大型AI模型的推動下，人形機器人有望實現(xiàn)更高層次的智能化。在決策層面，人形機器人通過感知系統(tǒng)收集信息，然后通過決策層進行分析和判斷，以控制機器人的身體動作和規(guī)劃。例如，像ChatGPT這樣的生成式人工智能可以輔助機器人理解復(fù)雜的語言條件，并利用其編程能力來細化任務(wù)，形成運動規(guī)劃的目標函數(shù)。此外，AI大模型還能顯著提升人形機器人的仿真學(xué)習(xí)能力，這不僅加速了軟件的迭代更新，還縮短了算法和硬件的調(diào)整周期，提高了訓(xùn)練效率，使得機器人的訓(xùn)練過程更加快速、經(jīng)濟且安全。
人形機器人擁有巨大的市場潛力，預(yù)示著一個充滿無限可能的未來。1、在初期階段，我們預(yù)見人形機器人將首先在富裕階層和一些基礎(chǔ)工業(yè)環(huán)境中得到應(yīng)用；2、進入中期階段，人形機器人已經(jīng)在安全監(jiān)控領(lǐng)域發(fā)揮著作用，并且家庭服務(wù)機器人的應(yīng)用也在逐步推廣。如果這些領(lǐng)域的接受度和普及速度較快，預(yù)計人形機器人的市場規(guī)模將迅速增長。
短期內(nèi)，人形機器人在實際應(yīng)用中面臨一些主要挑戰(zhàn)，包括運動控制能力的限制、成本高昂以及應(yīng)用場景不夠明確。針對這些問題，我們認為，未來AI大模型的介入將有助于解決運動控制和算法方面的難題；同時，國內(nèi)企業(yè)在降低成本和提高效率方面具有優(yōu)勢，隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大，成本問題有望得到緩解，這將反過來支持國內(nèi)廠商的發(fā)展。
二、人形機器人產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展，特斯拉、英偉達引領(lǐng)創(chuàng)新潮流
特斯拉Optimus人形機器人取得新進展：能流暢分類電池，自主糾正錯誤；依靠2D攝像頭和傳感器，實現(xiàn)FSD計算機實時運行；步態(tài)協(xié)調(diào)，速度提升30%，達到0.6米/秒；手部自由度將增至22，預(yù)計2024年底具備工廠任務(wù)能力，2025年對外銷售。
英偉達成立GEAR實驗室，發(fā)布Project GR00T基礎(chǔ)模型，推動人形機器人發(fā)展。主要優(yōu)勢包括：VIMA智能體接口，支持多模態(tài)輸入和動作輸出。Mindojo框架，結(jié)合Minecraft游戲，研究具身智能體。VOYAGER智能體，由LLM驅(qū)動，實現(xiàn)終身學(xué)習(xí)。Eureka訓(xùn)練工具，自主編寫?yīng)剟钏惴ǎ嵘龣C器人性能。
國內(nèi)人形機器人產(chǎn)業(yè)在具身智能推動下快速發(fā)展，多家企業(yè)公布應(yīng)用規(guī)劃，展示成果顯示性能正迅速提升。
圖表：國內(nèi)機器人布局情況
數(shù)據(jù)來源：中投產(chǎn)業(yè)研究院整理
三、人形機器人行業(yè)崛起，國產(chǎn)運控部件廠商迎來新的發(fā)展機遇
中投產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2028年未來產(chǎn)業(yè)之中國人形機器人行業(yè)深度調(diào)研及投資前景預(yù)測報告》指出，國內(nèi)企業(yè)正快速進軍工業(yè)自動化領(lǐng)域的核心技術(shù)部件，預(yù)計工業(yè)自動化公司將從這一趨勢中獲益。人形機器人的關(guān)鍵組件如電機、絲杠和減速器等，國內(nèi)制造商在這些核心部件的性能參數(shù)上已經(jīng)接近國際標準，并且具有明顯的成本效益優(yōu)勢。我們預(yù)期，隨著人形機器人行業(yè)的快速發(fā)展，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)將有機會在高端產(chǎn)品領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。特別是那些在運動控制領(lǐng)域擁有深厚技術(shù)積累的工控企業(yè)，預(yù)計將從這一產(chǎn)業(yè)機遇中獲得顯著利益。
（一）電機：成本優(yōu)勢驅(qū)動下的高端市場突破
電機作為人形機器人的重要組成部分，其穩(wěn)定性和成本效益成為國內(nèi)外企業(yè)競逐的焦點。國內(nèi)工控企業(yè)正憑借其深厚的伺服電機技術(shù)積累，以及在性價比上的優(yōu)勢，逐步占領(lǐng)高端電機市場。尤其在空心杯電機領(lǐng)域，國內(nèi)品牌如鳴志電器，不僅在關(guān)鍵性能指標上與國際頂尖廠商MAXON的差距日益縮小，更展現(xiàn)出顯著的成本優(yōu)勢，這與人形機器人追求降本增效的發(fā)展趨勢不謀而合。
圖表：國內(nèi)企業(yè)空心杯電機產(chǎn)品布局情況
資料來源：公司公告、中投產(chǎn)業(yè)研究院整理
（二）絲杠：國內(nèi)企業(yè)借力收購實現(xiàn)技術(shù)躍升
在絲杠技術(shù)上，尤其是行星滾柱絲杠，其高技術(shù)壁壘一度限制了國內(nèi)企業(yè)的突破。然而，通過引進海外技術(shù)團隊或直接收購的方式，國內(nèi)企業(yè)正積極尋求技術(shù)突破。以匯川技術(shù)成功收購韓國SBC為例，不僅增強了自身在滾珠直線導(dǎo)軌、滾柱直線導(dǎo)軌等領(lǐng)域的實力，也為攻克行星滾柱絲杠這一難題提供了可能。普通滾珠絲杠方面，國內(nèi)企業(yè)如貝斯特，正通過技術(shù)創(chuàng)新和市場布局，逐步縮小與國際先進水平的差距，以性價比優(yōu)勢參與全球競爭。
圖表：國內(nèi)企業(yè)絲杠產(chǎn)品布局情況
資料來源：公司公告、中投產(chǎn)業(yè)研究院整理
（三）減速器：國產(chǎn)替代加速，核心性能差距縮小
減速器作為機器人關(guān)節(jié)的關(guān)鍵部件，其技術(shù)門檻高，對精度和壽命有極高要求。國內(nèi)企業(yè)如綠的諧波，正通過加大研發(fā)投入，優(yōu)化齒形設(shè)計，推動機電耦合技術(shù)進步，不斷提升諧波減速器的定制化和模塊化能力，RV減速器則向更大負載方向發(fā)展，努力縮小與哈默納科、納博特斯克等國際巨頭的技術(shù)差距。同時，國內(nèi)減速器在價格上更具競爭力，為降低人形機器人成本提供了重要支撐。
圖表：國內(nèi)企業(yè)減速器產(chǎn)品布局情況
資料來源：公司公告、中投產(chǎn)業(yè)研究院整理
中投產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2028年未來產(chǎn)業(yè)之中國人形機器人行業(yè)深度調(diào)研及投資前景預(yù)測報告》指出，國內(nèi)企業(yè)在電機、絲杠、減速器等關(guān)鍵零部件領(lǐng)域正加速追趕，通過技術(shù)創(chuàng)新、成本控制和戰(zhàn)略收購，逐步打破國際技術(shù)壁壘，為我國人形機器人產(chǎn)業(yè)的崛起奠定了堅實基礎(chǔ)。
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