AI智能总结
人形机器人已迈过样机迭代阶段,运控能力显著上升,商业序幕拉开,量产降本可期 本次大会展示人形机器人已迈过样机阶段,逐步探索工厂、零售、家庭等应用场景。技术进展方面,本次大会现场展示运动能力的人形机器人数量同增约3倍,且完成复杂运动的能力明显提升,但仍有待训练数据的积累推动泛化能力进一步成熟。商业化方面,特斯拉、优必选等领先厂商已启动汽车工厂实训,零售服务场景试点亦已提上日程。仅考虑智元等四家给出相对明确量产规划的国内厂商,2025年本体出货量便有望达2000台。入局企业方面,我们大致分成明星创业企业、大厂类、工业机器人企业三大类。其中大厂类资源投入不一,平台类如华为、英伟达以模型平台支撑为主,互联网类如字节跳动则在算法领域具备优势;工业机器人企业掌握成熟运控技术,可将其迁移至人形机器人领域。我们认为明星创业企业凭借技术积淀、灵活机制及现成供应链,能够率先量产;大厂有望凭借成熟的供应链管理模式、对应用场景的把控,实现后来居上。 人形机器人量产关键为高性能低成本零部件,关注减速器、丝杠、灵巧手、传感器、电机、动作捕捉 我们参考本次大会调研结果,梳理上述零部件变化情况如下:(1)减速器用量超预期。(2)丝杠仍为重负载首选,随着工艺成熟和价格下降,国内采用行星滚柱丝杠的厂商有望增加。(3)灵巧手或为竞争格局最好的零部件。(4)传感器随功能升级类型逐步增多,其中编码器、扭矩传感器、视觉传感器基本为标配,而六维力矩传感器与触觉传感器目前多为选配项。(5)电机多采用自研设计,量产后或将以外部采购为主。(6)动作捕捉为人形机器人走向“落地应用”的关键助力部件,客户粘性使先发厂家卡位优势突出。 投资建议 我们认为,随着人形机器人的销量扩大,其关键零部件产业将成为核心受益方,具体包括: (1)减速器:推荐标的:中大力德,受益标的:绿的谐波。 (2)丝杠:推荐标的:五洲新春,受益标的:北特科技。 (3)灵巧手:受益标的:兆威机电、鸣志电器。 (4)传感器:推荐标的:东华测试、康斯特,受益标的:柯力传感、安培龙。 (5)电机:推荐标的:雷赛智能,受益标的:步科股份、禾川科技、伟创电气、金力永磁。 (6)动作捕捉。 风险提示:宏观经济波动风险、人形机器人产业发展进程不及预期、国产厂商导入机器人供应链进度不及预期。 1、人形机器人走向大会中央,政策扶持下产业发展有望加速 世界机器人大会为机器人领域规格最高、规模最大的国际化、专业化、大众化平台,是政策制定、技术前沿、产业动态、应用范式的全球风向标。2024年世界机器人大会得到来自欧洲、美国、德国、韩国、日本等国家的26个国际机构支持,170余家企业携600多款产品参展。大会论坛线下听众达到160万人,博览会参观人数近25万人,短视频平台话题播放量达到2.9亿次。 对比往届,本届大会人形机器人产业地位突出。从人形机器人本体数看,本届大会共展出27款人形机器人本体,为历届之最;从参展商结构看,本届大会人形机器人及核心零部件展位占据场馆的“半壁江山”。 创新中心积极入局,多维度支持产业发展。与往届商业企业、高校为主的参展商结构不同,本届大会本体参展商新增来自北京、上海、浙江、四川四地的人形机器人创新中心。整体来看,创新中心接收政府的资金、硬件设备支持,汇聚产学研各界力量,通过推出通用人形机器人本体、打造开源技术网站等方式,推动产业发展。除参展的四地外,广东、江苏、安徽等地也已有创新中心落地,人形机器人创新中心的设立风潮有望逐步扩散。 见微知著:创新中心本体彰显政府扶持力度。“天工1.2 MAX”为北京人形机器人创新中心推出的第二代通用本体,其具备在多种复杂地面的通过能力和奔跑能力,现场展示的多应用场景泛化能力较上一代提升。本体的优异性能及迭代速度源于创新中心的研发投入,究其根本,为政府扶持力度的产业表现之一。 表1:作为政府支持产业的重要载体,创新中心积极入局,于大会上展出人形机器人本体 李强总理参观调研,要求推动机器人发展,强化应用验证。8月25日,中国中央政治局常委、国务院总理李强参观调研2024世界机器人博览会,到访ABB、库卡、新松、宇树科技等企业和机构的机器人展台。李强总理强调,要深入贯彻落实习近平总书记关于机器人产业的重要指示精神,深刻把握机器人发展未来趋势和重大机遇,大力推动机器人科技创新和产业发展,强化应用验证。 我们认为,近年来国家与地方层面对于机器人产业以及细分人形机器人产业出台指导政策较多,北京、上海、深圳、成都等多地均出台相关地方政策。此次李强总理参观调研世界机器人博览会,进一步彰显国家层面对人形机器人发展的高度重视,政策催化下国内人形机器人发展有望加速。 图1:李强总理参观调研2024世界机器人博览会 2、人形机器人产品迭代加快,商业序幕拉开,量产降本可期 2.1、已迈过样机阶段,逐步探索工厂、零售、家庭等应用场景 人形机器人适合汽车工厂应用,且已初步具备相应能力。工业生产环境相对封闭,高度分工下单项任务对泛化能力要求相对低,适合推动机器替人。以汽车总装线为例,由于车的结构是按照人体活动特点设计,普通的工业机器人难以替代人类完成内饰安装、玻璃窗打胶等任务,人形机器人需求迫切。本次大会中,优必选科技展示了“人形机器人工业场景解决方案”,包括智能质检、智能分拣、智能搬运,涉及稳定行走、自主导航避障、协同合作等能力。 图2:Walker S系列检测轮胎并实时上传检测结果 图3:优必选科技展示“人形机器人工业场景解决方案” 人形机器人已具备基础交互、识别抓取等能力,零售等服务场景逐步打开。零售等服务场景要求人形机器人具备理解客户需求并做出对应动作的能力。本次大会中,针对商品零售场景,银河通用搭建药店、便利店两个实景,GALBOT机器人已能根据客户需求拿取对应商品,完成交付。 图4:银河通用GALBOT机器人为客户拿取商品 家庭场景综合难度高,技术积淀有望逐步突破。家庭场景下,人形机器人面对的工作环境、任务需求丰富多变,且需与人高频多元地互动,这对人形机器人的泛化能力、安全可控性提出较高要求。本次大会中,优理奇的Wanda展示了自主完成洗衣服、做汉堡、叠衣服、餐后清洁碗盘等任务的能力。我们认为随训练数据的积累,具身智能的Scaling Law有望推动人形机器人模型产生质变,进而实现家庭场景落地应用。 图5:优理奇的Wanda展示叠衣服 2.2、人形机器人以轮式过渡,运控能力显著提升,大模型逐步赋能 (1)形态:“轮式底盘+双臂”设计方案出台增多 形态上:轮式与双足并存,“轮式底盘+双臂”设计方案出台多。2024年世界机器人大会上,智元、乐聚、星动纪元、银河通用、帕西尼感知、星海图、星尘智能、UniX AI(优理奇)等厂家纷纷推出“轮式底盘+双臂”的折中设计方案,“轮式底盘+双臂”方案解决人形机器人稳定性问题,在续航方面也有优势。 图6:轮式机器人亮相2024年人形机器人大会 表2:轮式机器人在平衡控制等具有优势 我们认为相较双足结构,轮式结构设计门槛较低,这使得进入人形机器人领域的门槛降低,轮式结构属于一种过渡形态,轮式机器人的发展从侧面反映目前需求已经细分,市场处于活跃状态。 轮式机器人移动部分由底盘、轮子、驱动系统、控制系统、电源系统和附加部件等多个部分组成,具体结构可参考AGV/AMR小车,主要零部件为电机、减速器和转向装置。 图7:轮式机器人移动部分由底盘、轮子、驱动系统等组件构成 (2)运动控制:行走及复杂运动演示显示整体运动控制成熟度提升明显 现场表现显示人形机器人运控能力显著提升。从数量维度看,本届世界机器人大会现场展示运动能力的人形机器人数量同比增长3倍左右。 下肢运控方面,“天工”机器人展示了在跑步机上奔跑的能力,该动作要求在进行高自由度运动的同时保持身体平衡;宇树科技的人形机器人具备单脚跳能力;星动纪元等公司的人形机器人开启绕场行走测试。综上,我们可以看出国内人形机器人本体行走稳定性普遍提升,多家厂商已由小碎步步态向人类迈步形态突破。 图8:“天工”机器人展示在跑步机上奔跑的能力 图9:宇数科技人形机器人具备单脚跳能力 上肢运控方面,星尘智能利用包含“力”维度的数据训练Astribot S1,使其具备“丝滑”地完成写毛笔字、敲扬琴、打咏春拳等任务的能力。 图10:Astribot S1展示打咏春拳的能力 从上述运控能力的表现,我们可以看出基于电机、减速器等的硬件系统已相对成熟,运控算法提升明显。 (3)大模型:多模态大模型初步赋能,泛化能力仍需提升 多模态大模型打开泛化能力提升空间。早期机器人以数学模型求解方程的方式完成任务,没有自主运动控制能力,只能在固定环境完成单一任务。多模态大模型的引入增强人机交互能力,使机器人具备理解人类意图、认知复杂外部环境的能力。 多模态大模型趋势已现,智能化提升初见成效。本次大会发布的《人形机器人十大趋势展望》涵盖多模态大模型。在实际展会中,我们观察到人形机器人部署多模态大模型趋势已现。通过引入大模型,EX机器人、科大讯飞等厂商的人形机器人完成复杂任务的成功率显著提升;“领航者2号NAVIAI”能够倾听顾客需求,从货架上准确地拿出饮料放在柜台上。 我们以银河通用机器人盖博特为例,其在会场搭建的工作场景中搬运物品、摆放货物时,任务的完成仍会受外界人为因素干扰,具身智能大模型仍有待训练数据的积累推动泛化能力进一步提升。 因此,我们认为,国产人形机器人厂商现阶段预计以特定场景的小模型开发为切入点,通用大模型方面与大厂合作、协同发展在未来有望成为主流形式。 图11:讯飞人形机器人身高与成年男性相近 图12:盖博特执行摆放货物任务 2.3、入局企业逐步增多,禀赋结构多元,跨界大厂有望后来居上 2024年世界人形机器人大会人形机器人本体参展企业达到27家,参展数量为历届最多,其中禾川科技、云深处等均为首次推出本体的企业,我们梳理其中具有代表性的人形机器人本体企业及展出产品,如下表所示: 表3:2024年世界人形机器人大会本体参展企业27家,达历届最多 人形机器人参与厂商快速增加,我们梳理产业,布局企业可大致分为三类: (1)明星创业企业,多深耕机器人领域,行业技术沉淀丰厚;(2)大厂类,资源投入不一,平台类如华为、英伟达以模型平台支撑为主,互联网类依靠算法积累,汽车或家电则具有优质供应链、资金优势;(3)工业机器人企业,具备将运动控制技术迁移至人形机器人的能力。 表4:人形机器人尚处于“百家争鸣”阶段 人形机器人为软硬件综合体,产品竞争力由软硬件共同决定,关注企业研发能力、产品迭代能力。硬件方面,人形机器人与电车相近,零部件均涉及电池、视觉传感器、传动件等。软件模型方面,人形机器人模型泛化能力的提升依赖于训练数据集、算力基础设施及AI编译器等。 图13:人形机器人硬件设计与汽车零部件有共通之处 图14:人形机器人模型提升依赖于数据集、算力设备等 人形机器人成熟阶段,产品竞争力主要包括价格(资金实力)、供应链管理等。 人形机器人逐步从创新阶段,进入成熟量产阶段,本体企业竞争壁垒或逐步由创新力向应用能力转变。应用能力包括本体企业资金实力(量产扩产带来设备开支提升)、供应链管理能力(产品一致性与稳定)等。 综上,根据人形机器人发展不同阶段,我们认为人形机器人本体竞争壁垒包括资金实力、研发实力、迭代能力。 行业初期,明星创业企业有望走在量产前沿。明星创业企业由于规模普遍较小,管理效率通常较高,凭借创始团队的技术积淀,具备快速迭代产品的能力。我们认为由于人形机器人相关硬件均有产业基础,明星创业企业能率先实现量产。 行业成熟期,跨界大厂有望后来居上。随人形机器人落地铺开,行业技术路线有望逐步收敛。 (1)硬件方面,具备供应链管理经验的跨界大厂规模化生产组织能力强,具备成熟的质量把控体系,受益于硬件设计方案的技术外溢,跨界大厂有望迅速追平方案差距,凭借稳定的品控等可迁移经验占据优势地位。 (2)软件方面,以作为“大脑