随着当前人工智能浪潮的爆发，以及全球“机器换人”进程加速，人形机器人有望深入各细分消费端，成为AI下一个重要落地应用场景。

一、人形机器人厂商不断涌现

人形机器人研究起步于双足行走的模仿，拓展至人工智能的研发。由日本早稻田大学加藤一郎教授率先解决了人形机器人的双足行走问题， 至此揭开了人形机器人研究的序幕。

行走机构的设计以及相应控制方法的解决推动着人形机器人迈向自主式：1973年，加藤一郎等人在WL-5 的基础上配置了机械手以及人工视觉、听力装置组成了自主式机器人WAROT-1，人形机器人的研究也逐渐扩展到人工智能方面。

人形机器人在控制方法和人工智能技术不断更迭的基础上取得了迅速发展，商业化条件日益成熟。1990年以来，机器人的行走能力、智能化 和功能也越来越强大，本田公司的ASIMO是行业的典范。2010以来，互联网的发展推动人形机器人受到了更多大众关注，技术也愈发成熟， 2015年，Pepper的市售是人形机器人走入大众市场的重大尝试，2021年波士顿动力旗下Atlas的跑酷视频一经发出便收获百万点赞，电动车巨 头Tesla也于2021年宣布将推出人形机器人产品“擎天柱”，预计该项目的价值将超过电动车和FSD芯片。

二、人形机器人行业概览

目前人形机器人并没有普遍定义 ，但根据专业书籍《Humanoid Robots》的归纳，人形机器人应当能“在人工作和居住的环境工作，操作为人设计的工具和设备，与人交流”。

在此前提下，人形机器人最终应具有与人类似的身体结构，包括头、躯干和四肢，使用双足行走，用多指手执行各种操作，并具有一定程度的认知和决策智能。

人形机器人是技术难度最高的智能机器人,是机械设计、运动控制、人工智能等领域高精尖技术的综合体现。

其技术难点在于尽可能模仿人的各类场景下“感知-认知-决策-执行”的过程，涉及仿生感知认知技术、生机电融全技术、人工智能技术、大数据云计算技术、视深导航技术等各领域的尖端技术。

全球参与者已经有数十年的研发经验，波士顿动力Atlas、本田ASIMO、KAIST HUBO、优必选Walker、Agility Digit均为经典产品代表，已展现出一定的运动能力、执行任务能力和环境适应能力。

三、人型机器人产业链

人形机器人产业或依托较为成熟的工业机器人产业链。

作为通用化程度高、高度集成和智能化的机器人，人形机器人既需要极强的运动控制能力，也需要强大的感知和计算能力。

因此，运动控制和人工智能是人形机器人技术落地的核心难点。

人形机器人核心零部件种类与现有的机器人类似，包括驱动装置（伺服系统+减速器）、控制装置（控制器）和各类传感器。

零部件中成本占比最高的是减速器，其毛利率也最高达到40%，其次是伺服系统（35%）和控制器（25%）。

伺服系统+减伺服系统和减速器环节受益于人形机器人赛道的确定性相对较强；传感器环节来看，与外部环境感知和导航相关的自动驾驶类传感器有望受益。

四、伺服系统

与常见工业机器人2-6的自由度相比，人形机器人通常有30-40自由度，单台伺服电机需求量大幅增加，人形机器人产业化有望推升伺服系统需求。伺服系统是一种可以精准输出运动状态的驱动系统。

目前，电气伺服系统是最广泛使用的伺服系统。

从竞争格局来看，伺服系统主要参与者包括日系、欧美系和国产厂商。

日系企业包括安川、三菱、三洋、欧姆龙、松下等公司，主要为小型功率和中型功率产品；欧美系品牌包括西门子、博世力士乐、施耐德等公司，在大型伺服具有优势地位。

根据MIR睿工业数据，2021年中国通用伺服市场规模超过230亿元，同比增长超35%。

2021年我国通用伺服厂商占国内市场比例达到42%，市场份额首次超过日韩厂商。

伺服系统国产主要厂商包括汇川技术、埃斯顿、台达、禾川科技、步科和森创等。

五、减速器

减速器是连接动力源和执行机构的中间机构，具有匹配转速和传递转矩的作用，是机器人使用的精密传动装置，通常1:1配合电机使用。

由于人形机器人结构更接近人形，每个关节受力更加复杂，对减速器负载和电机响应速度要求更高。

精密减速器是具有更高控制精度的减速器，主要应用于机器人、数控机床等高端领域，其种类包括谐波减速器、RV减速器、摆线针轮行星减速器等。

机器人使用的减速器主要为谐波减速器与RV减速器。

六、RV减速器

RV减速器由于传动精度、扭转刚度等性能差距仍然依赖进口。

在RV减速器市场，日本纳博特斯克处于垄断地位，2021年占据了我国市场一半以上的份额，海外主要厂商还包括日本住友等。

国内主要厂商目前包括双环传动、秦川机床、中大力德、南通振康、珠海飞马、智同科技等数家企业都在大力发展国产RV减速机产品，但在转动精度和传动效率上距离国外产品尚有一定差距。

七、控制系统

控制系统是机器人的神经系统，用于控制其运动。

目前人形机器人生产规模较小，进入量产后，各家控制器采用自产或外购模式尚不明朗。

控制系统主要参与者包括两类：

一类是主流的大型机器人厂商，自主研发控制器和控制算法，包括ABB、KUKA、发那科、国内的埃斯顿等。

另一类则是专业的控制系统厂商，单独售卖控制器，提供可扩展和二次开发的硬件和软件平台，包括KEBA、贝加莱、倍福、国内的固高科技、英威腾、雷赛智能等。

8.传感器

人形机器人需要具备对外界环境的识别能力，实现导航、避障、交互等功能，需要使用传感器识别物体、测距等。

识别外部环境主要使用摄像头、激光雷达等传感器，其传感器方案和需求场景与自动驾驶存在类似之处，因此价值量较高的自动驾驶类传感器存在新的机遇。

因此，自动驾驶传感器厂商、机器视觉厂商都是人形机器人传感器的潜在参与者。（来源：人形机器人联盟）

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