产业链全局
人形机器人产业链由上游零部件、中游本体制造与系统集成、下游应用场景三部分构成。上游主要包括感知系统、控制系统、运动与执行系统、智能决策系统,其中运动与执行系统最为核心,感知系统覆盖面广。中游负责输出人形机器人本体产品,下游则包括仓储物流、工业制造、家庭服务等应用场景。
上游分析
- 执行器:运动与执行系统是核心,占成本比重高达60%,其中线性执行器占比最高(39%),感知系统占比28%,决策系统占比8%。
- 执行器方案:线性执行器主流方案为减速器+连杆或行星滚珠丝杠。
- 旋转执行器:主流方案为高减速比方案(电机+减速器)和准直驱方案(电机+行星减速器)。
- 核心部件:滚柱丝杠有望替代滚珠丝杠,市场规模预计2025-2030年达到100亿元。
- 减速器:谐波减速器、RV减速器、精密行星减速器,谐波减速器需求将推动其市场规模突破100亿(2030年),行星减速器市场规模突破10亿(2030年)。
- 无框电机:主要采用伺服电机中的直流无框电机,市场规模预计2025-2030年达到70亿元。
- 灵巧手:核心部件为空心杯电机、微型齿轮箱和微型丝杠,传动装置分为三级,类型包括连杆传动、齿轮传动、线绳驱动。
- 空心杯电机:无刷电机性能更高,有刷电机成本优势明显,市场规模预计2030年突破120亿元。
- 传感器:视觉传感器是交互核心(占80%),触觉传感器是人形机器人新增点,主要采用力矩传感器。
- 力矩传感器:六维力传感器市场规模2023年达到138.40亿元,预计2025-2030年持续增长。
- 视觉传感器:从2D向3D升级,主要采用高清相机和毫米波雷达或激光雷达组合,搭配视觉算法。
- 控制器:负责机器人运动规划与控制,采用分布式控制,特斯拉机器人多达40个控制器。
- 决策系统:类似于人类大脑,负责智能决策和规划,目前采用通用大模型,部分企业布局具身智能大模型。
未来挑战
- 智能化程度不足,核心技术瓶颈。
- 研发成本高昂,应用场景局限。
- 市场需求不确定性,人才聚集难。
未来趋势
- 硬件突破,服务领域广泛应用。
- 特种场景优先落地,上下游企业合作加强。
- 产业链分工优化,政策支持力度加大。