机器人行业专题报告：人形机器人的前世今生.pdf

机器人行业专题报告：人形机器人的前世今生。人形机器人的发展经历四个阶段，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。（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，AI 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。

在特斯拉人形机器人 BOM 成本中，关节部件价值量占比超过一半，核心零 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。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。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。