机械设备行业周报：人形机器人战略制高点，国产操作系统迎来“逆袭”时刻

操作系统是机器人运行的“底座”，负责统一调度管理AI大模型、运控等软硬件人形机器人是具身智能最佳载体，拥有智慧的“大脑”、敏捷的“小脑”和灵活的“肢体”。“大脑”为智能决策中枢，集成高性能计算平台与AI大模型；“小脑”为运动控制中枢，集成控制器、驱动器、传感器等硬件与算法；“肢体”为本体架构，由关节、灵巧手等各种硬件组成。整个系统需要统一控制架构来管理优化，操作系统就是这一核心角色。机器人操作系统不仅全方位支持AI大模型、运控算法等软件运行，也负责管理各类底层硬件资源，是机器人运行的“底座”。 操作系统是机器人发展战略制高点，国产操作系统有望在人形机器人时代“逆袭”海外不断加大机器人操作系统投入，其中最知名为斯坦福大学实验室研发的ROS系统。ROS系统为类操作系统，主要为机器人开发提供系列工具、组件，通常适配底层实时操作系统或Linux运行，为现阶段主流方案。国内虽长期面临操作系统被海外“卡脖子”难题，但发展正循序渐进，有望在机器人领域率先打破垄断。PC时代，国内操作系统长期被Windows和Mac OS垄断；机床数控系统领域，发那科、西门子长期占据全球和国内60%以上份额；智能手机时代，国产厂商主要进行操作系统二次开发。以上均是海外率先开发并推广形成生态后，国内再实施替代，因而发展困难，而在新兴产业早期介入，或更易成功。以新能源车为例，国内华为、斑马智行、中兴通讯等企业微内核产品历经发展，均通过ASIL-D认证，可与海外QNX进行PK，在产业内已占据一席之地。我们认为，对比新能源汽车操作系统，机器人操作系统目前行业都未有成熟方案，中美在机器人产业齐头并进，我国企业现阶段介入，更有望抢占先机，率先实现“逆袭”。 兼具高实时、强兼容、自主可控的机器人操作系统有望脱颖而出 回顾PC和智能手机发展历程，合适的操作系统对于行业繁荣至关重要，2025-2026年国内外人形机器人已进入量产阶段，发展合适的机器人操作系统，已成行业发展的重中之重。我们看好兼具高实时、强兼容、高安全的国产机器人操作系统的发展，有望率先建立生态，主要是东土科技鸿道系统与华为鸿蒙系统。 （1）东土科技自研鸿道（Intewell）工业操作系统，采用业界领先微内核架构，内核及关键代码自主率100%。系统调度精度达到us级别，可满足机器人高实时性控制要求。同时与全球300+软硬件全面兼容，包括各类终端硬件、ROS等非实时生态软件，可全面满足机器人开发需要。鸿道系统也是国内唯一通过汽车、工业、医疗、轨交四项功能安全最高等级认证的系统，已在工业领域实施广泛部署，安全性高。公司计划2025H1发布面向具身智能的AI机器人操作系统，通过“大小脑融合”方案，可将机器人电子架构成本降低50%，功耗降低60%，并推动国产机器人从单体智能向群体智能跃迁。（2）基于开源鸿蒙的Kaihong OS操作系统已用于乐聚机器人，该操作系统围绕系统内核框架进行研发优化，可满足机器人开发实时性、跨业务协同、可靠性等要求。 投资建议： 操作系统已成机器人发展战略制高点，国产操作系统有望在人形机器人时代“逆袭”，持续看好国产机器人操作系统的发展，受益标的：东土科技、赛摩智能。 风险提示：人形机器人产业发展不及预期、国产机器人OS发展进度不及预期。 1、操作系统是机器人运行的“底座”，负责统一调度管理AI 大模型、运控等软硬件 人形机器人是具身智能最佳载体，拥有智慧的“大脑”、敏捷的“小脑”和灵活的“肢体”。“大脑”为智能决策中枢，集成高性能计算平台与AI大模型；“小脑”为运动控制中枢，集成控制器、驱动器、传感器等硬件与算法；“肢体”为本体架构，由关节、灵巧手等各种硬件组成。整个系统需要统一控制架构来管理优化，操作系统就是这一核心角色。 机器人操作系统不仅全方位支持AI大模型、运控算法等软件运行，也负责管理各类底层硬件，是机器人运行的“底座”。 图1：操作系统是机器人运行的“底座” 机器人操作系统通常部署在嵌入式开发板上。嵌入式开发板通常具有低功耗、高性能特点，适合机器人操作系统的运行。同时开发板上集成了多种硬件接口和计算资源，包括CPU、GPU、I/O接口、传感器接口等，为开发者提供了丰富的工具支持。 图2：机器人操作系统需要部署在嵌入式开发板上 百万台机器人预计带动超210亿元操作系统市场需求。我们按人形机器人出货百万台时，本体制造成本为14万元（2万美元，按汇率7:1测算），并假设机器人操作系统占制造成本比例为15%，则中国机器人操作系统市场空间为210亿元。 表1：百万台机器人预计带动超210亿元操作系统市场需求 2、操作系统是机器人发展战略制高点，国产操作系统有望在 人形机器人时代迎来“逆袭” 海外不断加大机器人操作系统投入。日本在国家战略层面提出发展机器人操作系统，并在先进技术部门引导下，形成Open Robot的平台。美国投入更大，诞生了微软的开发平台ROBOTIES、Player Stage以及最知名的ROS系统。 ROS系统为目前主流方案。ROS系统为类操作系统，主要为机器人开发提供系列工具、组件，通常适配底层实时操作系统或Linux运行，由于ROS系统源码完全开放，任何人可以自由地使用、修改、分发代码，因而迅速汇聚全球机器人开发者和技术爱好者，为现阶段主流方案。 图3：ROS系统历经多次迭代，已成为业内通用平台 国产操作系统自主可控需求迫切。2024年11月，俄罗斯11名内核维护者遭到Linux封杀，导致无法使用Linux系统，这表明一旦国际局势紧张，Linux或许在我国也存在无法运行的风险，国产机器人操作系统发展需求迫切。 图4：2024年11月Linux抛弃俄罗斯开发者 我国操作系统，虽长期面临操作系统被海外“卡脖子”难题，但发展正循序渐进，有望在机器人领域率先打破垄断。 （1）传统领域，PC时代，国内操作系统长期被Windows和Mac OS垄断；机床数控系统领域，发那科、西门子长期占据全球和国内60%以上份额；智能手机时代，国产厂商主要进行操作系统二次开发。以上传统领域均是海外率先开发并推广形成生态后，国内再实施替代，因而国产系统发展困难。 （2）新兴领域，在产业发展早期介入，或更易成功。以新能源车为例，国内华为、斑马智行、中兴通讯等企业的微内核产品历经发展，均通过ASIL-D认证，可与海外QNX进行PK，在产业内已占据一席之地。 我们认为，对比新能源汽车操作系统，机器人操作系统目前行业都未有成熟方案，中美在机器人产业齐头并进，我国企业现阶段介入，更有望抢占先机，国产操作系统有望在人形机器人时代迎来“逆袭”。 图5：布局循序渐进，国产机器人操作系统有望率先破局 3、兼具高实时、强兼容、自主可控的机器人操作系统有望脱 颖而出 回顾PC和智能手机发展历程，合适的操作系统对于行业繁荣至关重要，2025-2026年国内外人形机器人已进入量产阶段，发展合适的机器人操作系统，已成行业的重中之重。我们看好兼具高实时、强兼容、自主可控的国产机器人操作系统的发展。 图6：机器人操作系统对实时性、安全性、兼容性要求高 国产机器人操作系统包括东土科技的鸿道工业系统与华为鸿蒙系统： （1）东土科技：推动具身智能操作系统国产化，2025H1将发布面向具身智能产品。 东土科技聚焦工业网络和智能控制的核心技术，推动工业领域软件定义控制技术和工业网络全IP化，以实现工业化和信息化技术的融合。 图7：东土科技通过对外并购，业务逐步由工业通信拓展至工业控制、操作系统等领域 东土科技自研鸿道（Intewell）操作系统，采用业界领先微内核架构，内核及关键代码自主率高达100%，实现高度自主可控，同时具备高实时、强兼容的特点，能够满足快速响应、高精度作业的应用需求，已广泛用于工业母机、半导体设备、机器人、汽车电子等领域。 （1）高实时性 鸿道操作系统调度精度达到us级，系统最大抖动为30us，鸿道操作系统的高实时性可满足人形机器人高精度控制要求，实现控制与人工智能的并发协同。 表2：鸿道操作系统具备高实时性 （2）强兼容性 鸿道操作系统可与全球300+软硬件全面兼容，包括各类终端硬件、ROS等非实时生态软件，可全面满足机器人开发需要。 图8：鸿道已适配全球超300个工业领域软硬件 兼容非实时生态软件，通过自主研发的Hypervisor虚拟化技术，支持多种操作系统架构的融合，如ROS等，可实现单个硬件平台上同时运行多个操作系统，以实现不同业务之间的协同。 图9：鸿道操作系统基于微内核架构，可与非实时生态的软件兼容 兼容各种硬件设备和处理器，支持高性能SoC、众核异构芯片等，能够适配从低功耗MCU到高性能计算设备的各种硬件，硬件兼容性使得鸿道操作系统可以灵活应用于不同场景并满足多样化硬件需求。 兼容各主流工业总线及以太网通讯，包括Modbus、Profinet、CANopen、EtherCAT、AUTBUS等，实现系统与各类设备无缝对接，实现数据的实时交互和协同工作。 满足多样化需求，鸿道系统已经在工业控制、智能制造、汽车电子、轨道交通、能源电力、航天航空等多个领域得到了广泛应用，可满足不同行业多样化需求。 （3）自主可控 东土科技自研的鸿道系统采用业界领先微内核架构，内核及关键代码自主率高达100%，实现高度自主可控。 东土科技牵头并组织制定了AUTBUS国际标准，这是全球第一个基于时间敏感网络技术（TSN）和IPv6技术的两线制宽带总线国际标准，也是我国2008年以来工业控制网络领域唯一的IEC国际标准。 图10：AUTBUS是我国2008年以来工业控制网络领域唯一的IEC国际标准 （4）高安全性 鸿道操作系统作为微内核操作系统，驱动、组件都运行在核外，即使外部部分出现问题，内核稳定，系统可重新相应任务并恢复正常，而宏内核的Linux一旦出现问题则难以恢复。 鸿道操作系统也是国内唯一通过汽车、工业、医疗、轨道交通四项功能安全最高等级认证的系统。 图11：微内核操作系统具备高安全性 图12：鸿道是国内唯一通过四项最高安全认证的工业操作系统 东土科技计划2025H1发布面向具身智能的AI机器人操作系统。针对开源LinuxRT、ROS方案存在的计算设备多、功耗大、实时性不足、成本高昂等问题，东土科技计划在2025年上半年发布一款面向具身机器人的产品-AI机器人操作系统。 该操作系统的亮点在于通过“大小脑融合”方案，能把当前具身机器人电子架构的成本降低50%左右，功耗降低超过60%，预计将推动国产机器人从单体智能向群体智能跃迁。 图13：东土科技计划2025H1发布面向具身智能的AI机器人操作系统 东土科技具备软硬件一体化解决方案能力，可针对机器人本体企业要求，定制化合作方式，快速建立生态。针对不同能力客户，提供多种与鸿道操作系统相关的合作方式。（1）授权操作系统自行匹配；（2）提供操作系统与ROS；（3）提供操作系统、ROS以及AI框架，帮助提供合适控制卡、芯片等。 图14：东土科技可提供机器人操作系统软硬件解决方案 2、华为：基于开源鸿蒙的Kaihong OS操作系统已用于乐聚机器人 KaihongOS是由深开鸿自主开发，以OpenHarmony为技术底座的AI全场景操作系统，围绕系统内核、系统框架、性能优化等方面进行能力增强及研发创新，可满足机器人实时性、跨业务协同、可靠性、智联等要求。 表3：KaihongOS可满足机器人开发实时性、跨业务协同、可靠性、智联等要求 搭载KaihongOS的乐聚机器人落地。乐聚“夸父”机器人是国内首款开源鸿蒙人形机器人，搭载深开鸿基于开源鸿蒙研发的KaihongOS，可实现人形机器人多场景智联应用。 图15：乐聚机器人“夸父”搭载深开鸿基于开源鸿蒙研发的KaihongOS 4、投资建议 操作系统已成机器人发展战略制高点，国产操作系统有望在人形机器人时代“逆袭”，持续看好国产机器人操作系统的发展，受益标的：东土科技、赛摩智能。 5、