发布时间：2024-03-17 12:40:56   来源：安博电竞

  前言：前段时间特斯拉人形机器人的消息可谓掀起一股浪潮，那么人形机器人和其他的工业机器人相比会有什么不同的产业链机遇吗？今天就来从硬件环节来梳理一下人形机器人的受益赛道。

  重申下，所有的内容来自于公开的渠道（不是所有的公开渠道大家都能接触到），如果有涉及商业利益的，请联系本人调整。

  此前特斯拉负责人在特斯拉年度的 AI 开放日上，首次公开展示了双足类人机器人 Optimus（擎天柱）的想法，并预计会在 2022 年完成。近日，特斯拉负责人又在推特上表示预计在 9 月 30 日的特斯拉第二个人AI日（AI Day）发布产品。

  机器人常被各国视作衡量国家创新水平、产业能力的标志，人形机器人更被誉为机器人皇冠上的明珠。在所有机器人的研发中，人形机器人的挑战难度是业界公认最高的。

  人形机器人是机器人内置为形体类似人类，设计的目的是为了与人工工具和环境交互，通常，类人机器人具有躯干，头部，两条手臂和两条腿，部分类人机器人可能仅对身体的一部分建模。机器人的基础三大要素包括规划、控制和感测，对于人形机器人而言，这三种要素所对应的装置要求非常高。

  2000 年本田推出能够跳跃、使用楼梯的人形机器人 ASIMO 后，人形机器人的发展趋势逐步成熟，此后 2006 年 AldebaranRobotics 发布的 Nao 和 2014 年软银推出的 Pepper 在商用社交领域取得成功，包括学术研究、护理、教育、商业招待等。

  从技术及产品的成熟来看，波士顿动力是行业内的领导者，2019 年其展示的最新版本的人形机器人 Atlas 已经具备相当成熟度，能够在有限的空间内完成较为复杂的工作；

  国内在人形机器人的研发 21 世纪以来已有长足进步，如优必选、钢铁侠科技等公司均推出各自的仿人机器人产品，2021 年优必选发布了中国首款可商业化的大型双足仿人型服务机器人 Walker X，应用场景包括科技展馆、影视综艺、商演活动、政企展厅等。

  根据特斯拉负责人在 2022 年 4 月的演讲中透露，Optimus 单价将“不会高得恐怖，或许会比一辆车的价格更低”，并给出了一个可供参考的价格的范围。考虑到特斯拉汽车在中国的售价最低为30万元左右，Optimus机器人的单体价格大体将位于17-30万元之间。这一价格的范围相对波士顿机器人显著更低，Optimus 有望进入家务、快递、工业生产等各类消费级与商用级场景。

  根据麦肯锡报告预测，到 2030 年全球约 4 亿人的岗位将被自动化机器人替代（2021 年全球劳动人口总数约 34.5 亿人，4 亿即代表着预测其中约 11.6%的劳动者被机器人取代），按 Optimus 单体价格 25 万元计算，全球人形机器人市场空间可达 100 万亿级别。

  从成本端看，2021年中国平均年人均工资水平为 10.68 万元，按 Optimus 价格的范围 17-30 万元来计算，购买单个 Optimus 机器人回本时间在 1.6-2.8 年，即 2-3 年内便可收回成本，且机器人无需休息，可以长时间进行高强度劳动，用机器人代替人力具备可预见的经济效应。

  机器人产业链的上游主要为零部件供应商，核心零部件为伺服系统、减速器、控制管理系统等；产业链的中游为机器人本体提供商与集成供应商，主要负责机器人本体的生产，并根据不同的应有场景和用途进行有明确的目的性地系统集成和软件二次开发；下游包括工业应用与服务应用，工业应用主要为汽车、电子、金属加工等产业，服务应用场景范围较广，主要是做维护保养、修理、运输、清洁、保安、救援、监护等工作。

  从目前特斯拉公布的应用场景范围来看，人形机器人为服务机器人的技术升级，涉及到无人驾驶、视觉导航、传感器技术等多种技术融合，机械产业链方面主要涉及到机器人的核心零部件（伺服电机、减速机、控制管理系统、驱动器等）与机器视觉等方面。

  减速机是工业机器人构成中最为核心的部件，根据 GGII 多个方面数据显示，2021 年中国工业机器人减速器总需求量为 93.11 万台，同比增长 78.06%。其中增量需求 82.41 万台，同比增长 95.05%；存量替换量为 10.70 万台，同比增长 6.57%。

  从目前工业机器人市场来看，一台六轴机器人总共使用 6 个减速器，其中底座、肩部通常用 RV 减速器，其余部分通常用谐波减速器（约 4 个）。人形机器人关节数量远超普通工业机器人，人体共有 78个已命名关节，其中适用谐波减速器的肘关节、腕关节、指关节、趾关节共有 60 个，因此人形机器人若要实现接近人体的活动自由度，则减速器用量将数量级增长。

  伺服系统是能精确控制执行机构的自动控制系统，主要由伺服驱动器、伺服电机和编码器组成。根据中商产业研究院统计，2017-2021 年中国伺服系统由 97 亿元上升至 224 亿元，CAGR 为 23.3%，增速较快。从长久来看，人力成本逐渐上升，传统工业尤其是制造业对自动化产线设备的需求将始终保持增长态势。

  控制管理系统相当于机器人的大脑，负责向机器发布和传递指令动作，典型的运动控制系统最重要的包含控制器、伺服系统和传感器三个部分。根据中商产业研究院数据，中国工业机器人用控制器市场规模由 2017 年的 10.5 亿元上升至 2021 年的 14.7 亿元，CAGR 为 8.8%。预计到 2022 年，中国工业机器人用控制器市场规模有望达到 16.2 亿元。

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