人形机器人商业化进程开启

观点
2022
10/15
06:31
亚设网
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近期,特斯拉启动2022年AI日活动,人形机器人擎天柱Optimus原型机正式亮相。特斯拉展示了人形机器人在汽车工厂进行搬运、浇水植物、移动金属棒的视频。2022年人形机器人跨界者涌现,5月,戴森在ICAR宣布将在10年内推出可以做家务的人形机器人;8月,小米秋季新品发布会“铁大”亮相。

业内人士表示,原型机的成功推出将为人形机器人领域注入强心剂,原有自动驾驶优势和工业机器人供应链厂商资源有望充分受益。建议关注机器人相关核心零部件供应链厂商的供货和技术进展情况,关注国内厂商在AI模型、算力基础设施领域的布局进展。

事件驱动 人形机器人擎天柱原型机正式亮相

北京时间2022年10月1日,特斯拉2022AIDay上正式发布人形机器人 “擎天柱”(Optimus)原型机。本次发布会现场,特斯拉机器人展示了行走、挥手、摇摆等动作,同时分享了其在汽车工厂搬运、给植物浇水、移动金属零件的视频。马斯克表示,人形机器人具备一定程度智能化,可以替代体力劳动,有望在3-5年后实现量产,量产后将达到数百万台,其价格可能低于2万美元。

从本次公布数据来看,原型机的身高约173cm,体重73kg,较原官方数据增加17公斤。Optimus拥有合计50个自由度(身体28个,单手11个)。执行系统方面,原型机全身共有28个执行器,共采用6种不同结构单元设计,应对不同载荷需求。同时机器人关节设计加入仿生学理论,如膝盖关节分为4个子电机,和人类膝盖关节/韧带构成类似。Optimus手部单机数6个,可提起20磅物品。

此外,动力系统方面,该产品搭载特斯拉自研电池技术,其配备一个带有集成电子设备的2.3kWh电池组,可支持一整天耗电。感知和计算部分,原型机基本采用特斯拉电动车相同设备,包括其自主研发的芯片集成系统作为“大脑”,以及三颗Autopilot级别摄像头。

特斯拉基于对人体在各种运动模式下的动力学特征,对擎天柱机器人进行模型训练,通过各部位的压力感知进行精细化的运动模式学习,使得机器人在运动的流畅性和自然性上表现出良好性能,可自主完成浇花、搬箱子、双手搬运钢条等工作,未来有望通过数据积累和模型训练,胜任更多的复杂工作。

相比于工业、协作机器人等已有官方定义及安全标准,世界范围内人形机器人的概念仍混沌初开,常见模糊定义为外表和行为都接近人类的机器人。

行业前景 产业龙头纷纷布局人形机器人

2022年人形机器人跨界者涌现,5月,戴森在ICAR宣布,将在10年内推出可以做家务的人形机器人;8月,小米秋季新品发布会 “铁大”亮相 (177cm,体重52kg,全身21个自由度),雷军指出全部由小米机器人实验室全栈自研完成,将持续投入深耕;10月,特斯拉发布Optimus原型机,人形机器人是特斯拉在AI应用泛化性的一次尝试,汽车积累的AI及控本能力在机器人领域能实现较好的复用。人形机器人行业三股势力(传统人形机器人企业、汽车企业、消费电子企业)交织,行业迎来变革的关键时期。

从政策上来看,2022年8月12日,科技部等六部门联合印发《关于加快场景创新以人工智能高水平应用促进经济高质量发展的指导意见》,指出制造领域优先探索工业大脑、机器人协助制造、机器视觉工业检测,政策红利催生,人形机器人相关技术产业化落地进程值得关注。

与此同时,国内仿生机器人投资热潮风起。2017年1月1日,宇树科技完成种子轮的投资,宇树科技成立于2016年,是全球较早一批实现四足机器人商业化新锐。此后的2018-2021年中,国内鲜有仿生机器人投资案例,行业一度遇冷。但2022年后,特斯拉、亚马逊、戴森等外围市场搅动下,国内仿生机器人关注度持续上升,2022年仅前7月,便发生了三起超1亿元的投资事件,投资金额和频率远超过去5年。

据 StratisticsMarketResearchCon-sulting预计,全球人形机器人市场在2021年已达15.1亿美元,到2028年将全球市场规模或达264.3亿美元,CAGR为50.5%。其中北美占据全球主要份额,亚太地区的复合增长率将达到全球最高,日本和中国等区域将成为人形机器人制造的重要地区。

此外,根据IFR和中国电子学会的数据,按2023-2030年CAGR30%测算到2030年,我国人形机器人市场规模约8700亿元。当前机器人BOM成本60%-70%集中在关节、驱动、控制等机身硬件。基础结构件方面,从机器人关节驱动单元和关节设计角度出发,行星减速器、谐波减速器和RV减速器均存在应用场景。未来随着机器人智能化程度提升,同样有望增加对芯片、通信模组、云计算资源等需求。未来人形机器人产业链有望复刻当下智能汽车发展路径。对标智能汽车,人形机器人将增加传感器、芯片、智能网联、导航需求,软件占比从当前10%的成本提升至2035年30%以上。

投资思路 关注核心零部件供应链厂商供货情况

国金证券表示,此次特斯拉AIDay上展示的原型机作为仅开发6-8个月的工程样机,基本符合预期,考虑到其产品迭代开发速度快,对电驱型全尺寸人形机器人的发展有望持续推动。根据马斯克介绍,特斯拉将继续组装更多机器人投入真实工业场景(如特斯拉的加州Fremont工厂)进行测试,从而进一步优化设计。原型机的成功推出将为人形机器人领域注入强心剂,原有自动驾驶优势和工业机器人供应链厂商资源有望充分受益。

对于具体投资标的,国金证券建议关注机器人相关核心零部件供应链厂商的供货和技术进展情况,关注国内厂商在AI模型、算力基础设施领域的布局进展。

其中,机械板块建议关注国内谐波减速器龙头绿的谐波,国内RV减速器领跑企业双环传动,国内精密减速器领先企业中大力德,进军精密领域的通用减速器龙头国茂股份以及大族激光 (子公司大族精密传动主营谐波减速器)等。电车板块建议关注目前已进入特斯拉供应链,确定性较强的内资厂商如三花智控、拓普集团等。

此外,计算机板块建议更多应该关注国产人形机器人崛起后的规模采购机会,推荐关注在视觉感知、算法等领域有长期积累,并在汽车、机器人场景已有业务落地的龙头,如海康威视、大华股份、商汤科技、科大讯飞等。电子板块重点推荐关注全志科技、瑞芯微、斯达半导、兆易创新、韦尔股份等。通信板块建议关注机器人初创头部公司优必选,AI芯片龙头英伟达,工业互联网及IDC龙头宝信软件,模组龙头移远通信,以及计算机视觉龙头海康威视。工控板块推荐伺服整体方案完善、累计出货量较多、工艺积累较强、成本优势突出(如编码器自制)的汇川技术,以及电机方案全面、海外品牌力较强的鸣志电器。

太平洋证券认为,凭借在技术上突破、性价比等优势,国产减速器、电机等厂商未来有望享人形机器人市场发展红利。人形机器人商业化加速,建议关注绿的谐波、中大力德、双环传动、汇川技术、埃斯顿等。

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