AI陪伴的高级赛道

机器人产业深度（八）机器人 股票研 究 行业深度研 究 证券研究报 告 股票研究/2025.01.03 表情陪伴人形机器人：AI陪伴的高级赛道 肖群稀(分析师)刘麒硕(研究助理) 0755-239768300755-23976666 xiaoqunxi027589@gtjas.comliuqishuo028693@gtjas.com 登记编号S0880522120001S0880123070153 本报告导读： 人人都需要陪伴，表情陪伴人形机器人是AI陪伴的高级赛道。表情陪伴机器人领先公司已经实现量产，技术要素和应用场景陆续突破，前沿公司发展有望提速。 投资要点： 中国陪伴机器人潜在市场需求近万亿，表情陪伴机器人是AI陪伴的高级赛道，具备较大投资前景，建议关注本体厂商、核心部件的微特电机、仿生皮肤：1）本体：帝艾斯（EX-robot）、卓益得（未上 市）、HansonRobotics、EngineeredArts；2）微特电机潜在市场空间690亿：推荐兆威机电、伟创电气，受益公司：优必选、EX-robot、瑞声科技等；3）仿生皮肤：目前仿生皮肤都掌握在本体厂商手中，领先的有：HansonRobotics的弹性橡胶、EngineeredArts的硅胶皮肤、EX-robot的医用级高分子皮肤。 人人都需要陪伴，中国陪伴机器人潜在市场需求近万亿。据腾讯研 究院调研，98%的人都考虑使用AI陪伴去弥补平日未被满足的社交 困境。我们参考宠物市场、潮玩市场、智能监测手表行业的发展趋势及渗透率情况，测算出陪伴机器人在老年人群中的潜在需求约4200亿元人民币，陪伴机器人在青年人群中的潜在需求约5000亿元人民币。在医疗场景下，尤其是自闭症儿童的情绪监控领域也有较大的应用前景。表情陪伴机器人是AI陪伴的高端品类，根据仿生学原理模仿人的外观设计、与人类进行自然交互，在强人机交互需求、强人形结构需求、强角色认同需求等场景具备独特优势。 表情陪伴机器人的核心技术壁垒：情感智能与交互、面部表情控制与仿生皮肤设计。1）感知：表情陪伴机器人需要高精度的传感器来模拟生物的感知能力，如视觉、听觉、触觉、仿生皮肤等；2）情感 计算：核心在于利用机器学习和人工智能算法，通过处理感知层捕捉到的人类的语音、面部表情、生理特征等多个维度情感信息，进行建模、计算、学习，从而实现与人类的交互，达成情感陪伴的需求；3）表情控制：语音、视觉、情感交互需要通过高度仿真的面部表情和触感实现，采用高精度的执行器控制机器人的表情输出。 关注仿生皮肤和微特电机：仿生皮肤与微特电机（舵机为主）是表 情控制机器人区别于人形机器人的核心零部件。1）为了让机器人更 像人，表情仿生人形机器人会在机器人上覆盖一层仿生皮肤模仿人类的皮肤，与传感器、机械结构融合，实现柔性表面、机器人微表情呈现。主流厂商仿生皮肤技术三大路线：HansonRobotics采用弹性橡胶、EngineeredArts采用硅胶皮肤模仿人类皮肤触感，EX-robot采用医用级高分子皮肤、具有高韧性和高柔软度等特质，同时具备与常人相似的温度。2）微特电机：用于驱动柔性面部，结合人工智能算法模拟真人的面部表情，2023年中国舵机市场规模105亿元，表情陪伴机器人将拉动中国舵机市场新增需求690亿元。 风险提示：1）技术进步慢；2）行业竞争激烈；3）投资过度。 评级：增持 上次评级:增持 相关报告 机器人《字节人形机器人：迭代具身大模型，布局TOC场景》2024.12.24 机器人《宇树机器狗野外表现震撼，OpenAI或重启机器人计划》2024.12.29 机器人《宇树发布四足机器狗视频，野外行动力令人震撼》2024.12.24 机器人《字节机器人受追捧，智元计划量产千台通用机器人》2024.12.21 机器人《特斯拉发布机器人爬坡视频，比亚迪开启具身智能团队招聘》2024.12.15 目录 1.物理实体的陪伴是AI陪伴的高级赛道3 1.1.人人都需要陪伴：98%的人选择AI陪伴3 1.2.表情陪伴人形机器人：陪伴机器人的高级形态5 1.3.表情陪伴机器人核心技术：外观设计、情感计算、表情控制6 2.陪伴及情绪看护机器人市场潜在需求近万亿8 2.1.陪伴机器人在中国老年人中的潜在需求约4200亿元8 2.2.陪伴机器人在中国青年人中的潜在需求约5000亿元10 2.3.医疗场景：自闭症儿童情绪监控潜在市场需求约39亿美元12 3.表情陪伴机器人三大技术壁垒14 3.1.情感计算：情感智能——为人类情感健康提供监测和管理14 3.2.感知：仿生皮肤——实现情感沟通的核心外显设备15 3.3.控制：微特电机——面部表情控制的硬件基础16 4.表情陪伴机器人主机厂梳理：国内外处于同一起跑线上22 4.1.EngineeredArts：英国头部表情控制机器人企业22 4.2.EX-ROBOT：国内表情陪伴机器人新秀25 5.投资建议29 5.1.兆威机电：国内微型传动头部企业29 5.2.相关标的估值情况32 6.风险提示34 6.1.技术突破和实际落地难度大34 6.2.行业竞争激烈34 6.3.投资过度引发泡沫34 1.物理实体的陪伴是AI陪伴的高级赛道 1.1.人人都需要陪伴：98%的人选择AI陪伴 2013年，电影《Her》描绘了一个人与AI相恋的美好故事。10年之后， ChatGPT的出现，让大家看到“Her”从电影走向现实的可能性。各种AI应 用层出不穷，“AI助手”、“AI陪聊”、“AI心理咨询”等等。 人们普遍渴求陪伴。腾讯研究院的调查显示，仅有4.6%的人认为自己的陪伴需求都被满足了，大部分人群都面临着各种各样的社交困境。人们对于 AI陪伴总体抱着好奇与开放的心态：98%的人都会考虑选择使用AI陪伴去弥补平日未被满足的社交困境。 图1：当下陷入社交困境的人倾向于通过AI解决 数据来源：腾讯研究院 AI陪伴有显著缺陷：缺乏物理实体。根据技术发展阶段，AI陪伴的自然发展一定是从虚拟形式开始，但在“陪伴”的语境下，物理实体的重要性是不可小视的：无法交流的植物、毛绒玩具、家具、房间也可以凭借“物理存在” 来给人带来安抚与舒缓。如果能将物理实体与AI的虚拟能力结合，则可以在“陪伴”这一赛道上创造出优越的产品。AI心理顾问、AI儿童玩伴、AI老年陪伴在图的左侧，具备更大的市场想像空间。 图2：物理实体与AI相结合具备更大想象空间 数据来源：腾讯研究院 物理实体的陪伴非常重要。目前市场对AI陪伴的具体实体形态并没有固定 的认知。根据腾讯研究院的调查，针对儿童和青少年的陪伴，,29%的用户将 人形机器人作为首选，其次学龄前儿童也容易给玩偶等非生命体赋予生命和人格，物理实体的陪伴能提供一种真实的存在感和安全感，避免进一步增加儿童的屏幕使用时间。针对老年人的调研中，有36%用户选择了人形机器人，显著高于其他形态一方面是人形机器人能提供类似人类的多模态情感互动，另一方面是考虑到人形机器人形态可能带来的照料老人等功能。在具身智能发展成熟时，表情陪伴人形机器人有望成为主流产品形态。 图3：表情陪伴机器人有望成为物理实体陪伴的主流形态 数据来源：腾讯研究院 AI陪伴的发展路径：软件级AI陪伴——桌面级陪伴机器人——宠物级陪伴机器人——表情陪伴人形机器人， 1）桌宠级陪伴机器人：可以辅助工作完成，缓解用户工作压力，代表厂商： 苹果（即将推出桌面级陪伴机器人），乐天派等； 2）宠物级陪伴机器人：具备行动能力，识别人类情感，并提供一定的情绪价值，外观多设计成可爱类型。代表厂商：日本索尼公司、日本GROOVEX公司； 3）表情陪伴人形机器人：具备与人类相近的面容，可以通过表情变化生动 形象的传达情感，代表厂商：EX-robot、EngineeredArts、Promobo、卓益得、 数字华夏等。 图4：表情陪伴人形机器人将是AI陪伴机器人的下一代产品 数据来源：豆包、筑梦岛、猫箱、星野、乐天派、索尼、EX-ROBOT、EngineeredArts等公司或应用官网，国泰君安证券研究 1.2.表情陪伴人形机器人：陪伴机器人的高级形态 本文讨论的表情陪伴机器人是情绪陪伴机器人的一个高端领域，指的是硅胶皮肤覆盖，根据仿生学原理模仿人的外观设计、能够与人类进行自然交互的人形机器人： （1）外形仿生：表情陪伴机器人在外观设计具备人类相似特征。具有与人 类相似的身体部位和比例，外形细节逼真，在设计上充分考虑柔性、接受度、 与环境适配度等因素。 （2）行为仿生：表情陪伴机器人在行为模式上模仿人类的行为。能够通过多模态情感交互进行仿人共情表达，能够模仿人类的操作行为，具备手眼协调、动态足控制能力。 （3）智能仿生：表情陪伴机器人通过技术模拟人类智能行为和决策。具备 语音识别和自然语言识别等智能技术，能够通过学习改进自身行为，能够为 人类提供智能操作选择。 （4）应用仿生：表情陪伴机器人在各个领域的实际应用和用途。可以应用于医疗、教育、娱乐、军事等多个领域，协助人类完成各种复杂任务，提供了与人类更加紧密和自然的交互方式。 图5：全球已有多家企业布局表情陪伴机器人相关产品 数据来源：EX-ROBOT、Hansonrobotics、Promobot、EngineeredArts、东芝、卓益得、数字华夏等公司官网，国泰君安证券研究 1.3.表情陪伴机器人核心技术：外观设计、情感计算、表情控制 产品外观设计：3D打印骨骼与硅胶仿真皮技术使机器人外表和触感都接近真人；柔性关节技术，满足人形机器人小型化、参数可定制、大扭矩等特殊需求，提升了机器人动作的柔顺度。 感知与交互技术： 1)多模态感知技术：让机器人具备类似人类�感的多模态智能感知能力，可 感知用户语言、表情、情绪等，并做出正确反馈，实现情感交互。 2情感识别与表达：通过表情识别、语音情感分析等技术，让机器人感知人类情绪并做出相应情感回应，增加亲和力和互动性。 3）自然语言处理与情感交互：核心算法中有偏情感、感知能力的多模态大模型，使机器人能够理解和生成自然语言，可主动引导对话，实现语音、表情、动作等人机交互。 面部表情控制技术：机器人控制系统和相关控制算法助力实现对机器人面部和肢体动作的精准控制和协调，让机器人做出眨眼、皱眉等多种人类微表情。 图6：外观设计、感知与交互技术、面部表情控制技术是表情陪伴机器人的核心技术 数据来源：EX-Robot官网，国泰君安证券研究 注：右侧公司列表为产业链内相关企业，非EX-ROBOT公司实际使用产品来源 2.陪伴及情绪看护机器人市场潜在需求近万亿 表情陪伴机器人的发展趋势是“行为能力更像人，交互方式更像人，思维方式更像人”。表情陪伴机器人在强人机交互需求、强人形结构需求、强角色认同需求等场景具备独特优势，表情陪伴机器人应用场景以面向生活和服 务为主，我们测算，中国养老陪伴、青年陪伴场景，表情陪伴机器人潜在市场空间分别4200亿元人民币、5000亿人民币，全球自闭症儿童医疗情绪监控市场潜在需求约39亿美元（约280亿人民币）。 2.1.陪伴机器人在中国老年人中的潜在需求约4200亿元 老年陪伴场景是表情陪伴机器人最具应用潜力的市场之一。2030年全球60 岁以上老年人口数量11.5亿，联合国预计2050年全球老年人口将达到21 亿。在老年人陪护方面，表情陪伴机器人能够为孤独的老人提供陪伴和简单的对话互动、在高危/救援等场景实现对人的替代。 图7：截止2023年7月中国65岁以上老年人口占比接近15% 数据来源：Wind，世界银行，国泰君安证券研究，截止日期：2023年7月 老人关怀最大的痛点：保障隐私情况下的安全，健康和情感关怀 ✓健康：呼吸，心率，睡眠质量等 ✓安全：意外跌倒/坠床，导致受伤；长时间滞留在卧室或卫生间；突发疾病，引发晕倒、卒中、呼吸暂停；外出时，长时间未归等 ✓情感关怀：聊天，娱乐 以日本为例，人口老龄化加速、独居老人占比提升。根据世界银行统计数据，2