来源：bsport体育注册 作者：bsport体育登录|发布时间：2024-12-23 11:48:11
发布2023年12月最新版本(Gen-2)的Optimus，①从设计来看，最新版本的人形机器人使用，颈部具备双自由度，驱动和控制采用集成化设计。②从性能来看，Optimus Gen-2的步行速度提升30%、重量减轻10千克(不牺牲性能)、平衡性和全身控制力提升。③从脚部设计细节来看，Optimus Gen-2脚步有力/扭矩传感，脚趾为铰接式设计、脚部几何设计也是仿人的。④从手部细节来看，Optimus Gen-2拥有相应速度更快的11自由度手部设计，所有手指均具备触觉感应，拥有精细的操作能力。
我们认为，①人形机器人行业不断有重量级玩家进入，特斯拉是行业“鲶鱼”，促进产品快速迭代与商业化落地；②人形机器人应用场景广泛，包括工业、商业、民用、特种甚至外太空，是工业机器人与其他自动化设备的有力补充；③未来人形机器人全球规模可达数万亿级别，不逊色于3C、汽车；④产业链将迎来极大放量，同时伴随价格下行。
政策方面，工信部近日印发《人形机器人创新发展指导意见》，该指导意见正式提出：2025年国内整机产品达到国际先进水平，并实现批量生产，在部分场景得到示范应用；2027年相关产品深度融入实体经济，成为重要的经济增长新引擎。
①人形机器人行业不断有重量级玩家进入，是行业“鲶鱼”，促进产品快速迭代与商业化落地；②人形机器人应用场景广泛，包括工业、商业、民用、特种甚至外太空，是工业机器人与其他自动化设备的有力补充；③未来人形机器人全球规模可达数万亿级别，不逊色于3C、新能源汽车；④产业链将迎来极大放量，同时伴随价格下行。
人形机器人研究起步于双足行走的模仿，在AI时代有望商业化落地。由日本早稻田大学加藤一郎教授率先解决了人形机器人的双足行走问题，至此揭开了人形机器人研究的序幕。行走机构的设计以及相应控制方法的解决推动着人形机器人迈向自主式：1973年，加藤一郎等人在WL-5的基础上配置了机械手以及人工视觉、听力装置组成了自主式机器人WAROT-1，人形机器人的研究也逐渐扩展到人工智能方面。1990年以来，机器人的行走能力、智能化和功能也越来越强大，本田公司的ASIMO是行业的典范。2010以来，互联网的发展推动人形机器人受到了更多大众关注，技术也愈发成熟，2015年，Pepper的市售是人形机器人走入大众市场的重大尝试；2021年波士顿动力旗下Atlas的跑酷视频一经发出便收获百万点赞；电动车巨头也于2021年宣布将推出人形机器人产品“Optimus（擎天柱）”，至此，人形机器人批量生产的商业化时代拉开序幕。
国内重量级玩家不断增多，小鹏、小米等公司入局人形机器人领域。2016年，优必选原型机诞生，腿部拥有12个自由度，实现了多种场景下的行走，2021年Walker X发布，视觉定位导航和手眼协调操作技术全面升级，使得Walker X可以更生动地与人交互，还学会了下象棋。2022年8月，小米首款全尺寸人形仿生机器人CyberOne正式亮相。据2023年10月，小鹏推出了自研的人形态双足机器人PX5，2024年10月小鹏希望人形机器人在自己工厂里面初步使用。华为等公司积极布局人形机器人领域。2023年6月19日，东莞极目机器有限公司成立，该公司由华为技术有限公司全资持股，注册资本为8.7亿元，市场预期华为也将入局人形机器人领域。
从步态行走技术来看，特斯拉人形机器人Optimus在2022年4月就完成了第一次步态行走，其后在6月、8月、9月持续完善行走功能，在2023年5月的股东大会上，Optimus已经能够在工厂内实现稳步行走。
从任务执行能力来看， ① 2022年10月，Tesla Bot具备了一定的抓取、搬运、上下料功能。②2023年3月，Optimus展示了使用螺丝刀的功能。③2023年5月股东大会上，Optimus展示了双手处理任务的能力。④2023年9月，Optimus展示了仅使用视觉和关节位置编码器，即可在空间中精确定位四肢的能力，并且能够执行整理物品任务的过程中的克服人为干扰，还可以实现单腿站立和拉伸等动作。
我们认为：①特斯拉人形机器人商业化落地进展加快。Optimus的物品整理能力已经可以与2023年7月底谷歌展示的RT-2大模型媲美，并且更进一步实现了克服干扰的能力。在运动性能上，Optimus单腿站立并且可以实现拉伸、瑜伽等较为复杂的动作，表明人形机器人在运动性能上有了明显突破（2022AI DAY 强调过平衡性问题还没有解决）。②视觉方案重要性进一步体现。我们认为，Optimus使用视觉手段精准操作四肢的证明了强视觉方案的可行性，也有望推进其他人形机器人厂商在视觉方面进一步加快布局。
马斯克预期人形机器人可以用车辆周边、生活居家、工商业和外太空场景。在马斯克在2021年AI DAY提及人形机器人的研发目标：“我们要确保它会一直对人友好，能把人从危险的、重复的，无聊的任务中解放出来，甚至还能跟已经高度自动化的特斯拉车辆生产进一步结合协作。” 具体应用场景包括：①车辆周边场景：特斯拉机器人和汽车在底层算法上互通，因此预计Optimus能够协同电动车实现多个场景应用，机器人将成为电动车智能场景中的一环。②生活居家场景：a.初期预计只能完成简单工作，例如室内场景中实现搬东西、收快递、倒垃圾等功能，在外出场景中实现陪伴、监测外界环境等功能；b.在经过真实场景积累，迭代更新算法和功能后，Optimus预计能够进一步从事精细化工作。 ③工商业等应用场景：特斯拉人形机器人，作为人类生产力的延伸，预计未来可以用于节拍要求不高、灵活性要求高的工商业场景，替代人类从事一些危险或者重复单调的工作。 ④外太空场景：马斯克在2021年AI日上宣称希望未来能将机器人送到外太空，做一些人类无法从事的工作。
《人形机器人创新发展指导意见》指出要拓展人形机器人在特种领域、制造业和民生场景的应用。人形机器人根据工信部印发的《人形机器人创新发展指导意见》，人形机器人未来拓展的应用场景包括：①特种领域，面向恶劣条件、危险场景作业等需求，人形机器人将应用于警戒守卫场景，以及民爆、救援等特殊环境。②在制造业中，面向结构化生产制造环节，人形机器人将应用在在装配、转运、检测、维护等工序；面向非结构化生产制造环节，人形机器人将与设备、人员、环境实现协作交互能力，支撑柔性化、定制化生产制造。③在民生领域，人形机器人将应用于生命健康、陪伴护理等医疗、家政场景以及农业、物流等场景。
人形机器人有望成为3C、新能源汽车之后新的颠覆性产品。根据工信部发印发的《人形机器人创新发展指导意见》，人形机器人集成、高端制造、新材料等先进技术，有望成为继计算机、智能手机、新能源汽车后的颠覆性产品，将深刻变革人类生产生活方式，重塑全球产业发展格局。当前，人形机器人技术加速演进，已成为科技竞争的新高地、未来产业的新赛道、经济发展的新引擎，发展潜力大、应用前景广。
人形机器人是一个崭新且空间庞大的蓝海市场。根据绿的谐波公告，未来，人形机器人将对社会变革与发展产生重要影响作用，将人类从低级和高危行业中解放出来，使人类能够专注于高级智慧活动，从而提升生产力水平和工作效率。据麦肯锡预测，长期来看，全球人形机器人市场空间可达120万亿级别，是一个崭新且空间庞大的蓝海市场。根据马斯克在2023年股东大会的预测，未来具备通用的人形机器人未来的需求会远远超过对汽车的需求，它的需求量可能会达到100亿台，特斯拉长期价值可能都会由Optimus贡献。
现有工业机器人供应链受制于行业规模，还存在较大的优化空间。2020年，全球工业机器人安装量约达到38.35万台，同比增长2.76%；2021年全球工业机器人安装量达到51.74万台，同比增长34.90%。2021年全球工业机器人保有量达到347.71万台，同比增长15.33%。目前全球工业机器人的年安装量水平，还不如全球挖机的年销量（超过60万台，其中中国市场2022年销量15.2万台），工业机器人与挖机都是人工替代，且前者应用场景更多，理论上工业机器人年安装量应该远高于挖机年销量。
由于工业机器人现有行业规模并不算大，供应链还保持着比较高的利润率，未来预计随着与工业机器人在零部件和算法上有众多重叠和相似之处的人形机器人放量之后，一定会推动供应链降本，可以预见，未来在工业机器人和人形机器人市场，零部件供应商的单价和利润率都会呈现下行趋势，可以参考汽车零部件行业的利润率走势，但是以价换量，需求会极大爆发。
随着人形机器人放量，零部件价格预计会下降。我们按照人形机器人批量化生产水平，将人形机器人生产分为三个阶段，其中阶段一是量产前，产业链还不完善，各零部件成本主要参考目前市场价格；阶段二是实现批量化生产过程中，产业链还没有完全成熟，但是各零部件成本较目前已经有所降低；阶段三是已经完全实现批量化生产，产业链已经成熟，各零部件成本较目前大幅降低。
不同类别零部件降价幅度会有所不同，待规模化生产零部件预计未来降幅最大。汽车通用类零部件目前已经实现规模化生产，未来新增人形机器人批量化生产以后，生产规模的进一步扩大有望推动其价格继续降低，但是降幅有限，我们假设阶段二、阶段三分别较前一阶段下降10%；自动化通用类零部件在工业自动化生产中已经有大批量应用，但是人形机器人新增的广阔的空间有望推动其价格明显下降，假设其阶段二、阶段三分别较前一阶段下降20%；待规模化生产零部件目前产品规模化生产水平较低，如果人形机器人实现量产，未来单一品类用量将大幅提升，规模化生产水平将推动价格大幅降低，假设其阶段二、阶段三分别较前一阶段下降40%。
经过我们测算，完全实现批量化生产后，特斯拉人形机器人硬件成本执行系统、感知系统、控制系统和其他零部件在人形机器人分别占比48.82%、12.47%、15.06%、23.64%。根据京东工业品、百度爱采购等网站列示的相关零部件价格，我们对各部件目前市场价格做了初步估算，考虑人形机器规模生产以后，零部件供应价格将大幅降低，经过测算，完全实现批量化生产后（阶段三），特斯拉人形机器人执行系统、感知系统、控制系统和其他零部件在人形机器人分别占比48.82%、12.47%、15.06%、23.64%。
过去，一方面，人形机器人参与者主要为波士顿动力、Ameca等没有实现商业化量产的厂商，零部件主要为定制产品，参与的供应商较少；另一方面，与人形机器人供应链高度重叠的工业机器人市场也没有充分放量，供应链规模相对有限。现在，随着特斯拉发布人形机器人量产展望，越来越多的零部件供应商以及整机企业将切入人形机器人领域。
1）宏观经济波动风险：若未来国内外宏观经济环境发生变化，下业投资放缓，将可能影响制造业的发展环境和市场需求，从而给机械行业公司的经营业绩和盈利能力带来不利影响。
2）国际贸易环境对行业经营影响较大的风险：近年来国际贸易环境不确定性增加，逆全球化贸易主义进一步蔓延，部分国家采取贸易保护措施，我国部分产业发展受到一定冲击。
3）行业扩产不及预期的风险：若下业扩产不及预期，则相应的专用设备等的需求将会下降，会对行业内公司订单、业绩等造成不利影响。
工信部近日印发《人形机器人创新发展指导意见》，该指导意见正式提出：2025年国内整机产品达到国际先进水平，并实现批量生产，在部分场景得到示范应用；2027年相关产品深度融入实体经济，成为重要的经济增长新引擎。
我们认为，在人形机器人商业化加速的背景下，该政策推出，有利于集智攻关、加速产业链形成、带动市场规模扩容。
2023年11月2日，工业和信息化部印发《人形机器人创新发展指导意见。
