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人形机器人泛数据问题得到解决 未来想象空间巨大
无名小韭70710708
2024-08-02 14:16:16 广东省

Omdia(全球领先的研究和咨询公司,专注电信、媒体与技术市场的融合领域)发布最新研究报告,预计到2027年,全球人形机器人出货量将达到10000台,到2030年将达到38000台。这意味着从2024年到2030年,人形机器人复合年增长率将达到惊人的83%。

 与此同时,当地时间7月30日晚间,英伟达GEAR实验室负责人JimFan通过推特表示实现了一种系统化扩展机器人数据的方法,解决了机器人领域最痛苦的难点。让人类在真实机器人上收集示范数据,然后在模拟环境中将这些数据放大1000倍甚至更多。

人型机器人又称仿生人,特指模仿人类外观和行为的机器人种类,其技术发展起步于1960年代后期,当中以日本的研究成果最为显著。根据产品运动和交互功能成熟度,大体分为了早期发展阶段、高度集成发展阶段、高动态运动发展阶段及高度智能化发展阶段,目前人形机器人处于高动态运动发展阶段。

 

 


制约人形机器人发展目前有多个难点。其中,算法是主要难点之一。相对自动驾驶和ChatGPT等人工智能算法,人形机器人的算法难度在于可获取用于练习的数据较少。 当前,人形机器人主要基于通用性算法,而在特定场景下的特定需求,需要人形机器人在视觉、语音层面要有更强大的通用性算法。英伟达解决了数据采集难点等问题,为后续大规模量产及进一步的发展奠定基础。

人形机器人集机械、电子、材料、计算机、传感器、控制技术等多门学科于一体,其技术发展依赖于人工智能、高端制造、新材料等多种前沿技术的发展。根据《人形机器人创新发展指导意见》观点,人形机器人有望成为继计算机、智能手机、新能源车后的颠覆性产品,世界各国都不惜投入巨资进行开发研究。

具体来说,人形机器人可以分为机械部分、传感部分和控制部分大部分,以及包含驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人-环境交互系统、人机交互系统和控制系统 6 个子系统

参考其他机器人,人形机器人产业链可分为上游零部件和软件系统开发、中游本体制造、下游系统集成和销售。其中上游硬件方面,减速器、伺服电机、控制器、传感器是人形机器人四大核心零部件,相关技术发展水平较大程度影响人形机器人的机械性能。软件方面,软件系统开发依赖于仿真软件,其专利壁垒高,技术发展对数据积累要求高,目前国外机器人“四大家族”均有自己私域运营的仿真软件。 中游本体制造商具有较强的总成能力,根据下游集成商需求完成零部件集成。 下游系统集成商一般主导人形机器人技术框架设计,并完成渠道铺设和售后服务等工作。

 

 

 

另外一个影响机器人能否大规模量产的重要因素之一在于成本问题。人形机器热的硬件模块包含六维力传感器、谐波减速器、行星滚柱丝杠和空心杯电机等,未来降本空间较大。 根据高盛评估人形机器人的工厂应用在2025E-2028E经济可行,消费场景应用在2030E-2035E经济可行 (指投资回收期达到2年)。

722日马斯克在推特上发文透露,特斯拉2025年将生产出“真正有用”的机器人供公司内部使用,但仅仅是小规模生产。2026年,特斯拉有望大规模生产人形机器人,供其他公司使用。去年12月特斯拉发布Optimus二代,相比前代产品,其采用了全部由特斯拉自主设计和制造的执行器和传感器,整体外观设计更加精细,重量减轻了10公斤,同时平衡感和身体控制能力得到改善,视频中演示了其做深蹲的动作;配备了全新的灵巧手,能够抓握更重的物体并进行更加精细的操作。近期,二代Optimus已经在特斯拉工厂尝试进行电池的分拣训练。马斯克认为,人形机器人将会是今后特斯拉主要的长期价值来源。如果人形机器人和人的比 例在21左右,那么人们对机器人的需求量可能是100亿至200亿个,远超电动车的数量。

 

 

 

 
 

根据优必选招股书,预期2026年全球人形机器人解决方案市场规模将达到80亿美元,占全球 智能服务机器人解决方案市场规模的11.8%。根据艾瑞咨询,2022年中国智能机器人市场规模 为76亿元,预计2027年市场规模将达到536亿元,2022-2027年CAGR有望达到47.9%。

 

依托于中国制造和供应链优势,人形机器人中上游产业链,如减速器、编码器、总成等环节,已经涌现出一些世界高水平的企业。本体和系统集成的研发和生产与世界先进水平仍有一定差距,但是随着国家对于人形机器人支持力度的不断提升,人形机器人技术研发热度较高,2022 年相关专利申请总量(6596 件)超过日本(6058 件)成为全球第一。

 

 

人形机器人股市表现

根据华泰君安于716号发布的研报显示,人形机器人属于强预期板块,主要是事件驱动,板块行情和特斯拉、英伟达、优必选等本体头部厂商进展高度相关。2023年,受市场风格影响,在人形机器人板块中,小市值标的涨幅显著高于大市值标的;谐波减速器供应商丰立智能、丝杠供应商贝斯特、力感传感器供应商柯力传感涨幅居前;机构持仓较多的三花智控、拓普集团弹性弱于小市值标的。2024年,通过复盘发现有业绩支撑的大市值股票抗跌性较好,小市值股票反弹弹性大。板块从炒小炒新逐步收敛到有进入头部厂商产业链的核心标的。

 

 

 

 建议关注标的:

人形机器人整机标的:博实股份002698.SZ)

国内固体物料后处理装备龙头,率先在国内外自主研发推出用于粒料的全自动包装码垛成套设备、橡胶块自动包装机、块状多晶硅全自动包装机组等多款装备和产线,打破海外品牌垄断。2015 年,公司在高端工业机器人领域取得重大突破,国内首创的炉前作业机器人通过客户测试并获得订单。2023 8 18 日,公司与哈尔滨工业大学签订《战略合作框架协议》,共同设立人形机器人关键技术及原理样机产业化研发项目。截至 2023 年年末,该项目研发处于智能控制算法开发、原理样机研制制造、关键零部件试制测试阶段,在机械臂与灵巧手、高能量密度电池、高功率密度电机伺服驱动器、全身动力学控制算法、机器脑智能控制技术等方面正逐步建立优势。

2021-2023 年,公司毛利率分别为 38.31%37.01%36.64%,处于较高水平。

其他重点供应商:

三花智控

特斯拉人形机器人提供旋转执行器和丝杠等零部件分析师预测,执行器作为关键零部件,在人形机器人年产100万台的假设下,执行器市场空间即有望达到千亿级别。公司已组建50人的机器人机电执行器产品研发团队,未来3年,将研发团队扩充至150另外,公司在今年年初宣布规模达50亿元的机器人生产基地投资计划致力于设计出在功率密度和响应速度上都可以满足仿生机器人应用要求的机电执行器总成产品。市场分析师预测,三花智控将在2024年第四季度实现小批量出货,并在2025年开始大批量出货

拓普集团

公司2016年为特斯拉供应商,在人形机器人供应链中负责提供直线执行器和旋转执行器等关键部件2022年,公司来自特斯拉的销售收入约为61.7亿元,占总营收比例约39%。公司今年1月宣布拟投资50亿元人民币建设机器人核心部件生产基地20237月,拓普集团正式拆分设立机器人事业部。规划自2024年一季度开始,推动机器人相关产品进入量产爬坡阶段,初始订单为每周100台。在完成4套生产线的安装调试后,拓普集团目标形成年产10万台的一期产能,后续将年产能提升至百万台。

鸣志电器

HB步进电机份额全球第四,公司空心杯电机外径可做到8mm产品大部分性能已对标国际产品,可满足人形机器人对空心杯电机的要求相关专利可追溯至2015年。截至2022年底,公司共取得专利546项,空心杯电机方面共12项有效专利,包括3项发明专利和9项实用新型专利。

丝杠:

贝斯特

公司近年来在滚珠丝杠和直线导轨领域取得显著进展,其第三梯次产业的滚珠丝杠副最高精度可达C0级,而直线导轨副的最高精度则可达UP级。其全资子公司宇华精机成功研发了高精度滚珠丝杠副,并已实现首台套产品下线。公司成功研发了人形机器人线性执行器的核心部件——行星滚柱丝杠。在人形机器人领域,行星滚柱丝杠提高了机器人的精度和稳定性,还减少了振动和噪音,使其更适合复杂的人形动作。特斯拉的Optimus人形机器人采用了行星滚柱丝杠作为线性执行器的核心部件,单台机器人需要14个行星滚柱丝杠。根据Verified Market Report等的数据,随着人形机器人量产,预计滚柱丝杠市场规模将迎来爆发式增长,至2027年全球市场规模约188亿美元(CAGR=181.57%

北特科技

公司在2023年末开始积极布局人形机器人产业链,并于2024416日宣布设立全资子公司上海北特机器人部件有限公司,注册资本为1亿元。公司主营是汽车底盘零部件,包括转向及减震齿条齿轮等产品,目前主要研发和小批量生产用于人形机器人的丝杠产品,如行星滚柱丝杠和梯形丝杠。

 

 

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    于2024-08-02 14:51:47更新
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