过去一年,人形机器人从《星球大战》里的C-3PO、《机械公敌》里的NS-5,真正走进了工厂车间和家庭客厅。我们可以看到机器人在流水线上搬运零件、在商场里导购指路,甚至在春晚舞台上跳舞。这一幕幕场景宣告着一个新时代的开启。这场变革背后,不仅是技术的突破,更是一场制造业的自我革命。
一、拆解“钢铁之躯”的秘密
如果把机器人比作人类,它的身体结构可以简单分为“大脑”、“身体”和“集成”三大系统,每个部分都凝聚了现代制造业的智慧结晶。
1、大脑:让机器学会“思考”
机器人的“大脑”,一般称为控制单元,相当于人类的神经中枢。它主要由计算芯片、操作系统和AI算法三部分组成。
计算芯片就像人类的大脑皮层,负责处理各种信息,通过强大的计算能力让机器人能够实时感知周围环境;操作系统则类似于人类的思维模式,帮助机器人协调动作,比如同时控制多个关节运动,灵活自如;而AI算法相当于人类的学习和理解能力,让机器人能够理解和执行复杂的指令,比如让机器人听到“把水杯放在桌上”这样的模糊指令时,能够理解并拆解成具体可以执行的动作。
2、身体:精密机械的艺术
机器人的“身体”,一般叫机械结构,相当于人类的骨骼、肌肉、皮肤等。它由一系列精密传动部件构成,这些部件就像人体的关节、肌腱和触觉系统,共同协作让机器人能够灵活运动。
比如,谐波减速器相当于人类关节的软骨,负责减少摩擦并确保动作的精准度。国产产品精度已经达到30弧秒,误差比一根头发丝还要细;
而行星滚柱丝杠则承担了直线运动的任务,就像人体的肌腱一样,特斯拉的Optimus机器人单机就使用了14组这样的部件;
此外,六维力传感器则模仿了人类的触觉,让机器人能够感知微小的力度变化。按照测量维度,力/力矩传感器可以分为一至六维力/力矩传感器。一般传感器能测几个维度,就是几维传感器。一维、三维和六维力/力矩传感器最常见。例如国产人形机器人H1的足底压力传感器使其单脚站立时能感知0.1牛的压力变化。通过这样对力量的敏锐感知,机器人能够完成更精细的操作。
图片发布日期:2025年2月17日
可以说,机器人的“身体”不仅是它能够行动的基础,也是技术突破和成本优化的关键领域。正是这些精密机械的完美配合,才让机器人能够像人类一样灵活自如地完成各种任务。
3、集成:从零件到仿生的跨越
最后,我们来聊聊机器人的“集成”,这个让机器人从零件真正成为仿生体的关键环节。组装机器人就像拼装乐高,但难度却高了好几个量级。
运动控制算法,由一系列算法和硬件设备组成的综合系统,包括传感器融合模块、动力学模型和控制器等,控制人形机器人全身上下几十个自由度进行高维运动,它需要让机器人各个零部件像人体一样协同工作,对机器人的运动能力和灵活性起着至关重要的作用。
而场景适配则是集成的另一大挑战,它考验机器人在实际环境中的实战能力。
可以说,集成是机器人从零件到仿生体的跨越,它让冰冷的机械拥有了生命般的灵动。正是通过运动控制算法和场景适配的完美结合,机器人才能真正走进工厂、家庭,甚至更复杂的应用场景,成为人类生活和工作中的得力助手。
二、“由0到1”的考验:如何降低成本
在科技浪潮的推动下,当前人形机器人已经成为在投资领域备受关注的方向之一,获得了国内外顶级政策、政企资金以及科技龙头的全方位加持,产业进入快速发展期。
1、2025年:“0到1”的一年
诺安稳健回报基金经理邓心怡认为“2025年随着GPT-o3类模型的丰富,模型思维链能力、现实交互能力的提升,机器人在2025年将迎来从0到1的一年,人形机器人是人工智能与物理世界交互的优质载体,以特斯拉人形机器人为牵引,国内机器人行业有望迎来产业高速发展窗口期。”
从发展趋势来看,2025年人形机器人产业大致可以总结为2大关键词:
(1)量产
过去2年,国内外众多科技及初创企业如璀璨星辰,纷纷切入人形机器人新赛道,2024年是国内外人形机器人的原型机发布大年,如1XTech的NEO、开普勒的先行者K2、小鹏的Iron,经过半年到一年的技术优化与调试,2025年有望成为真正的量产元年。
其中,国际巨头特斯拉一马当先,马斯克表示:“预计2025年生产数千到1万台Optimus,2026年年中开始量产1万台/月,27年达50万台”。2月6日,特斯拉发布招聘机器人生产制造工程师时,也再次强调了其机器人量产的进程。
国际巨头人形机器人的量产是产业从概念到应用现实的重大跨越,对发掘人形机器人通用应用场景具备战略指导意义,说明产业即将进入“从0到1”的突破前夕。
(2)国产AI的突破
春节期间,国产AI DeepSeek成功突破AI发展的高昂成本问题,凭借降本、开源的优势,在人形机器人领域展现出强大的赋能能力,有望助力机器人在环境感知、任务规划与决策、持续进化等大模型方面实现质的飞跃。此外,DeepSeek也让国产厂商在AI领域看到希望,强化国产机器人在软件端持续深耕和突破的信心。
2、下一步突破的关键:降本诉求很大
不过,人形机器人并非实验室中的炫技之作,而是注定要走进千家万户的工业产品。当前最大的挑战在于如何将成本从“豪华概念机”的水平降至“家用”的可接受范围。这一过程不仅需要技术突破,更需要产业链的协同创新。
机器人产业链本质上还是制造业,现在最大的问题就是成本太高。虽然我们期待机器人能成为像汽车一样成为家家户户都能买得起的大件消费品,但目前来说,还是相差一段距离的。
一个人形机器人的硬件以特斯拉的Optimus为例,包括电池、控制器、传感器、执行器(旋转执行器、直线执行器、灵巧手)、壳体等部分。中信证券拆分了其硬件成本,成本最高部分为机器人关节,灵巧手等部分也具备高单机价值,考虑到目前各家主机厂人形机器人仍在工程早期,人形机器人降本诉求依然很大。
图片发布日期:2025年2月17日
三、“突破”背后的投资机遇
在全球科技产业加速迭代的背景下,人形机器人领域正成为资本市场的焦点。尽管当前估值水平较高,但相较于国际市场,中国机器人板块仍展现出显著的估值优势与增长潜力。
1、从业绩与市场估值来看,虽然绝对估值较高,但仍低于美国
天风证券研究报告显示,目前机器人板块绝对估值水平较A股消费电子、算力、智驾等方向均较高,但对比美股对应环节的估值,机器人又是A股为数不多在PE/PS角度都低于美股的科技产业链。
图片发布日期:2025年2月17日
2、突破背后的机遇
每一次产业瓶颈,都藏着颠覆者的机会,而人形机器人产业正站在技术突破与商业化落地的关键节点,为创新者和投资者提供了广阔的想象空间。具体来看,以下三个方向有待突破,可能会成为人形机器人产业链上未来重点关注的细分领域:
(1)硬件端:丝杠产能紧缺值得关注
从量产维度看、产能是关键。近两年国内外机器人厂商的硬件设计方案百家争鸣,总体路线目前已趋于收敛。人形机器人硬件不再是本质约束条件,难点主要体现在规模制造及降本能力上。
其中,丝杠制造难度相对最高、产能也最为紧缺,属于重资产、劳动密集型环节,短期快速扩产难度大。国内目前已建成的丝杠产能不足以满足人形机器人的量产需求,随着下游人形机器人量产的临近,具有一定产能优势的相关领域可能具有快速增长的能力。
(2)软件端:“小脑”智能亟待突破
受益于AI大模型的发展,机器人 “大脑”的智能化程度有望提升。而负责运动控制的“小脑”则受制于没有通用的算法模型以及海量数据,是当前产业发展的瓶颈。如何进一步提高机器人小脑运动控制算法的实时性、鲁棒性和可解释性是下一步产业重要研究方向。接下来,可关注人形机器人“小脑”智能运控赛道的进步和突破。
(3)产业链分工有望细化
随着产业生态的发展,产业链有望从垂直走向细分,形成专注机器人软件或专注机器人硬件的产业分工。
2024年11月,华为与16家公司签订战略合作协议,就具身智能领域展开合作、共同搭建生态圈。国金证券认为,像华为这样具备具身大模型研发能力的公司积极布局相关根技术与产业创新赋能,有望给国产机器人本体厂商带来AI能力,助力国产机器人厂商可专注于本体或应用场景开发,实现弯道超车。
结语:人形机器人的0-1
当特斯拉工厂里的Optimus拧紧最后一颗螺丝,当DeepSeek让机器人读懂你的眼神,人形机器人就已走出了科幻作品,开始了从0-1的破界之旅。
不过想要用精密齿轮代替血肉之躯、用算法编码人类智慧、用规模化打开无限场景,注定是一条充满挑战的道路。但对于咱们投资者来说,也充满了各种可能,当量产难题倒逼技术创新,机遇也随之而生。感兴趣的朋友可以通过关注相关基金,如诺安稳健回报(A类:000714 C类:002052),参与到这场从科幻到现实的“破界之旅”里来。
参考文献:
1、诺安基金邓心怡:国内机器人行业有望迎来产业高速发展窗口期,中国证券报,中证网,2025-02-19
2、DeepSeek主题行情,机器人板块的“定位”,吴开达、孙希民,开达策略知行,天风证券,2025年02月17日
3、国金机械满在朋丨人形机器人行业重磅深度:人形机器人,从理想走进现实,国金证券研究,满在朋、秦亚男、冉婷,2025年02月18日
4、人形机器人|步入量产时代,开启全新篇章,中信证券研究,中信证券研究,2025年02月14日
风险提示:诺安稳健回报灵活配置混合型证券投资基金风险等级为【R3】,适合风险识别、评估、承受能力被评定为【C3】及以上投资者。
市场有风险,投资须谨慎。本观点仅代表当时观点,今后可能发生改变,仅供参考,不构成投资建议或保证,亦不作为任何法律文件。投资者投资于本公司管理的基金时,应认真阅读《基金合同》、《托管协议》、《招募说明书》、《风险说明书》、基金产品资料概要等文件及相关公告,如实填写或更新个人信息并核对自身的风险承受能力,选择与自己风险识别能力和风险承受能力相匹配的基金产品。投资者需要了解基金投资存在可能导致本金亏损的情形。基金管理人承诺以诚实信用、勤勉尽责的原则管理和运用基金资产,但不保证基金一定盈利,也不保证最低收益。基金管理人管理的其他基金的业绩不代表本基金业绩表现。基金的过往业绩及其净值高低并不预示其未来业绩表现。基金管理人提醒投资者基金投资的“买者自负”原则,在做出投资决策后,基金运营状况与基金净值变化引致的投资风险,由投资者自行负担。我国基金运作时间较短,不能反映股市发展的所有阶段。
2025-02-25 16: 06
2025-02-25 16: 06
2025-02-25 16: 06
2025-02-25 16: 06
2025-02-25 16: 06
2025-02-25 16: 06