人形机器人产业图谱及上市企业汇总

Ai机器人网2024-07-29 09:29:3565

说明：本文原创文章，仅是猎头团队日常行业资讯汇总，不做商用；文章内容仅供学习和交流，不代表个人观点及立场

正文：

2024年，高盛发布人形机器人专题报告“人形机器人：人工智能的催化剂”

报告推翻了之前的人形机器人预测报告，将原先估算的2035年全球人形机器人市场达60亿美元的数据增加到了380亿美元，同时预测2035年人形机器人的出货量将达140万台，这比原先的数据增加了4倍。

报告中指出：估值和出货量大幅度提高的原因，除了端到端人工智能和多模态人工智能算法所提供的技术可行性，另外一项决定因素是硬件（人形机器人核心零部件）的成本大幅度降低，直接导致了人形机器人能够大规模商用的可能性，并数据指出，仿人机器人的制造成本已从去年的每台50-250k美元大幅下降到现在的30-15万美元(从低规格到高规格)，或下降约40%。

完整版报告：【精选】高盛人形机器人专题报告“人形机器人-人工智能的催化剂”（附原版报告）

人形机器人，同工业机器人一样产业链也是由上中下游三个部分组成。

图片来源：M2觅途咨询

上游核心零部件厂商，主要指硬件(零部件)和软件系统供应商，零部件包括、控制器（硬件部分）、减速器(谐波减速器、RV减速器、行星减速器)、伺服电机(无框力矩电机、空心杯电机)、丝杠（滑动丝杠、滚珠丝杠和行星滚柱丝杠）、传感器(视觉传感器、力传感器、IMU)、轴承、执行器、编码器、电池等，有些本体厂商还会采购灵巧手;软件部分包括控制器（软件部分）、感知软件(语音识别、视觉识别、位置识别、运动识别)、认知软件(语言处理、深度语义、知识图谱)、决策软件(路径规划、行为决策)等。

人形机器人大体可归结为三大核心技术模块:环境感知模块、运动控制模块和人机交互模块，其中运动控制模块成本占比最高。

运动控制模块（算法灵活性+硬件灵敏性决定机器人商用效果）：人形机器人上游产业链走的依然是常规工业机器人的路线，核心的元器件就是舵机，舵机它里面实际上是一种高精度的伺服模组，包含四个部分：控制器、伺服电机、减速和传感反馈电路，主要硬件部分除了传感器之外，其他三样就是工业机器人的三大核心零部件（控制器、伺服电机和减速机）。参考工业机器人，核心零部件占工业机器人成本超70%，其中减速器、伺服系统、控制器分别占比约36%、24%、12%。考虑到人形机器人相较于传统工业机器人自由度大幅提升，预计减速器、电机成本占比将会更高。

控制器是人形机器人的大脑和小脑,是产业发展核心基础；人形机器人控制器框架通常包括感知、语音交互、运动控制等层面。1)视觉感知层:由硬件传感器，算法软件组成，实现识别、3D建模、定位导航等功能;2)运动控制层:由触觉传感器、运动控制器等硬件及复杂的运动控制算法组成，对机器人的步态和操作行为进行实时控制;3)交互算法层:包括语音识别、情感识别、自然语言和文本输出等。

精密减速器根据原理不同，主要分为精密行星减速器、RV减速器和谐波减速器，且因为三类减速器组成结构、特点不同，在机器人应用的细分领域也有一定差异。

三大精密减速器在具体应用于人形机器人的方案有:(1)特斯拉Optimus人形机器人，在肩肘髋腰处应用了16个旋转关节对应16个谐波减速器;(2)傅利叶通用人形机器人，全身多达54个自由度，搭载自研高性能FSA一体化执行器(集成电机、驱动器、减速器及编码器)，上半身选择使用谐波减速器，下半身髋关节则采用行星减速器;(3)达闼人形机器人，二代拥有自研SCA2.0智能柔性执行器，SCA2.0集成新型伺服电机、底层伺服驱动、高精度编码器、高精度减速器于一体，是大多数机器人最核心的运动关节执行器。

电机驱动为机器人主要驱动方式，电机为人形机器人提供驱动力，是核心零部件之一，现阶段应用最广泛的是无框力矩电机和空心杯电机，

参考Tesla Bot方案，其躯体共有40个执行器，每个执行器都会搭配一个电机:(1)TeslaBot躯干+腿部+手臂的旋转执行器和线性执行器均使用无框力矩电机:这些部分应用的电机对扭矩、牵引力要求较高，我们判断可满足要求的电机类型还包括直线电机、步进电机。(2)Tesla Bot手部执行器使用的是空心杯电机，我们判断可满足要求的电机还包括舵机电机等。

不同于工业机器人，丝杠是人形机器人核心零部件。行星滚柱丝杠主要应用于人形机器人线性关节和灵巧手部位。根据对特斯拉Optimus的成本拆分，丝杠总成本占比11.6%，其中行星滚柱丝杠占比9.47%，仅次于电机的成本占比，是目前人形机器人关键的降本环节。

据M2觅途咨询根据产品价值量核算，三大执行器(线性执行器、旋转执行器、灵巧手)占人形机器人主要零部件价值量的73%;主要由:丝杠、无框力矩电机、减速器、力传感器、空心杯电机及轴承构成。

图片来源：M2觅途咨询