机械行业机器人系列报告（五）：人形机器人的“前世今生”-230724（33页）.pdf

1、 敬请阅读末页的重要说明 证券研究报告|行业深度报告 2023 年 07 月 24 日 推荐推荐（维持维持）人形机器人的“前世今生”人形机器人的“前世今生”中游制造/机械 人形机器人已经进入到以具备感知能力和认知能力为主要特征的高动态运动发人形机器人已经进入到以具备感知能力和认知能力为主要特征的高动态运动发展阶段。展阶段。2022 年，年，特斯拉特斯拉宣布将推出宣布将推出的的人形机器人人形机器人 Optimus，引起资本市场和，引起资本市场和产业界的广泛关注。产业界的广泛关注。人形机器人的核心零部件包括减速机构、滚柱丝杠、无框人形机器人的核心零部件包括减速机构、滚柱丝杠、无框力矩电机、空心杯电

2、机力矩电机、空心杯电机、各类传感器各类传感器等，相关环节有望随人形机器人产业的发等，相关环节有望随人形机器人产业的发展受益展受益。人形机器人的发展经历人形机器人的发展经历四四个阶段，目前已经进入到以具备感知能力和认知能个阶段，目前已经进入到以具备感知能力和认知能力为主要特征的高动态运动发展阶段。力为主要特征的高动态运动发展阶段。（1）萌生阶段：人形机器人仅实现简单的结构驱动。（2）早期发展阶段：人形机器人实现了关节驱动，有一定的智力水平但较为低下。（3）系统高度集成发展阶段：人形机器人已经能够完成跑步、转弯、识别特定人群面孔、检测化学防护衣等简单任务。（4）高动态运动发展阶段：人形机器人的“自

3、主”功能被逐步开发，包括自主理解、自主推断、自主决策、自主行动等。波士顿动力的 Atlas、汉森机器人的 Sophia、优必选的 Walker、敏捷机器人的 Digit、Engineered Arts 的 Ameca，以及 2022年发布的小米 Cyberone 和特斯拉 Optimus 是第四阶段最具代表性的几个机器人。其中，2022 年 9 月特斯拉 AI Day 上 Optimus 原型机的推出，尤其受到资本市场和产业界的关注。同时，同时，AI 大模型的应用有望进一步提升人形机大模型的应用有望进一步提升人形机器人的自主决策、与人交互能力。器人的自主决策、与人交互能力。在特斯拉人形机器人在

4、特斯拉人形机器人 BOM 成本中，关节部件价值量占比超过一半，核心零成本中，关节部件价值量占比超过一半，核心零部件包括减速机构、滚柱丝杠、无框力矩电机、空心杯电机以及各类传感器部件包括减速机构、滚柱丝杠、无框力矩电机、空心杯电机以及各类传感器等等。Optimus原型机身高172cm，体重73kg，静坐能耗100W，慢走能耗500W。全身共 28 个执行器（分为旋转执行器和直线执行器两大类），2 个灵巧手，200+个自由度（其中，手部自由度 27 个）。按照 Optimus 目前的方案，谐波减速器、滚柱丝杠、无框力矩电机、空心杯电机以及各类传感器将会是运动关节的核心零部件，有望受益于人形机器人的

5、快速发展。人形机器人将带动相关核心零部件市场空间成倍增长。人形机器人将带动相关核心零部件市场空间成倍增长。在人形机器人量产后，每年产量规模 50 万台的中性假设下，谐波减速器、滚柱丝杠、无框力矩电机、空心杯电机、力矩传感器的新增市场规模将分别达到 80/60/112/42/64 亿元，相比于原本的市场空间都有了成倍增长。投资建议：投资建议：2022 年 9 月 30 日，特斯拉发布其第一代人形机器人 Optimus，受到资本界和产业界的广泛关注。本报告详细回顾了人形机器人的发展历史，以期为投资者展现人形机器人“前世今生”的全貌。展望未来，我们认为，人形机器人的快速发展，要建立在成本快速下降的基

6、础上，从这个角度看，中国有丰富、全面、低成本的制造业供应体系，必然会广泛、深度地参与到人形机器人的发展过程当中。建议关注在执行器总成环节绑定大客户，具备较高壁垒的三花智控（汽车组）；国产谐波减速器龙头绿的谐波；在滚柱丝杠具备优势的江苏雷利/鼎智科技（电新组）；空心杯电机核心供应商鸣志电器（电新组）。建议关注泛产业链的机会，重点公司包括中大力德、双环传动、贝斯特、恒立液压、步科股份、五洲新春等。风险提示：风险提示：特斯拉人形机器人商业化进展不及预期、商业化应用场景与市场特斯拉人形机器人商业化进展不及预期、商业化应用场景与市场需求不及预期、产业链降本不及预期需求不及预期、产业链降本不及预期、测算假