人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化可期
距離第一代Optimus的“具身智能端到端方案首秀”視頻發(fā)布,僅僅過去三個(gè)月不到,近期,特斯拉放出Optimus-Gen2(第二代擎天柱)的視頻。根據(jù)視頻介紹,第二代Optimus搭載由特斯拉設(shè)計(jì)的執(zhí)行器與傳感器、2自由度驅(qū)動頸部、響應(yīng)更快的11自由度靈巧手、觸覺傳感器(十指)、執(zhí)行器集成電子和線束、足部力/扭矩傳感器、鉸接式腳趾等。不僅如此,第二代Optimus多項(xiàng)性能顯著提升:行走速度提高30%,重量減輕10kg,平衡力及全身控制均得到提高。
業(yè)內(nèi)人士表示,在電動化與智能化浪潮下,國內(nèi)外人形機(jī)器人產(chǎn)品問世并不斷迭代,有望開辟比汽車更廣闊的市場空間,人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈將迎來“從0至1”的重要投資機(jī)遇。從宣傳視頻的介紹看,新增的觸覺傳感器、力傳感器以及更強(qiáng)大的平衡感知能力,是特斯拉第二代Optimus人形機(jī)器人的主要亮點(diǎn)。
事件驅(qū)動 特斯拉發(fā)布第二代Optimus機(jī)器人
12月13日,特斯拉CEO馬斯克在社交平臺展示了人形機(jī)器人Optimus的最新視頻。將于12月發(fā)布的Optimus第二代機(jī)器人(Gen2)在性能、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、操作靈活性和電力方面有顯著提升。
首先,性能提升:行走速度提高了30%,同時(shí)全身重量減輕了10kg,保持了平衡力和全身控制的提高。其次,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)升級:頸部增加了2個(gè)自由度,更為靈活,有利于視覺傳感器獲得更大的視野;腳部采用了鉸接式腳趾設(shè)計(jì),配備了力和力矩傳感器,步行姿態(tài)更接近人類。再次,手部靈活性和感知升級:手部自由度增加至11個(gè),所有手指配備觸覺傳感器,能夠更快地進(jìn)行復(fù)雜動作,精細(xì)操縱物體。最后,材料和技術(shù)改進(jìn):通過不犧牲性能的方式,降低了全身重量10kg,可能采用了輕量化材料,如高強(qiáng)度的PEEK工程塑料,提高了Optimus的負(fù)載和靈活性。此外,盡管具體減重方法未公開,但推測是通過輕量化材料和可能的電池技術(shù)優(yōu)化來提高續(xù)航和負(fù)載能力。
2022年9月,特斯拉在其第二屆“人工智能日”發(fā)布最新版本的Optimus人形機(jī)器人,能夠完成直立行走、搬運(yùn)、灑水等復(fù)雜動作,尚不具備做跳舞等花樣表演的能力。
今年5月,Optimus具備了流暢行走和抓取物體的能力。9月,特斯拉Optimus實(shí)現(xiàn)對物體進(jìn)行自主分類,使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)完全端到端訓(xùn)練:輸入視頻、輸出控制。此次發(fā)布的Optimus-Gen2,特斯拉表示將其首先應(yīng)用于制造工廠,在實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證后才會開始銷售。總體而言,雖然Optimus有望在特定領(lǐng)域展現(xiàn)剛性需求和多樣的應(yīng)用場景,但其商業(yè)化落地有待驗(yàn)證,特別是在性能、成本、市場需求的匹配等方面。Optimus-Gen2在其制造工廠的應(yīng)用表現(xiàn)需進(jìn)一步關(guān)注。
行業(yè)前瞻 人形機(jī)器人將成千億美元級藍(lán)海市場
2013年,波士頓動力的Atlas人形機(jī)器人首次對外亮相;2015年,挪威1XTechnologies推出EVE人形機(jī)器人;2018年,中國人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)也開始嶄露頭角,優(yōu)必選Walker第一代產(chǎn)品參加CES展。
近年來,行業(yè)催化事件密集,產(chǎn)業(yè)進(jìn)展加速,多家商業(yè)巨頭也逐漸入局人形機(jī)器人行業(yè)。2022年,特斯拉Optimus原型機(jī)正式亮相,并在短短一年內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速優(yōu)化更新;同年,小米首個(gè)全尺寸人形仿生機(jī)器人CyberOne亮相秋季發(fā)布會;2023年7月,在世界人工智能大會開幕式上,中國傅利葉智能發(fā)布了其最新研發(fā)的一款通用人形機(jī)器人GR-1,引發(fā)業(yè)內(nèi)強(qiáng)烈關(guān)注,被視為通用機(jī)器人時(shí)代的里程碑。2023年8月,在北京機(jī)器人大會上,四足機(jī)器人公司宇樹科技和云深科技,以及創(chuàng)業(yè)公司智元機(jī)器人公司相繼推出人形機(jī)器人,至此,人形機(jī)器人行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入百花齊放的新階段。
實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人數(shù)據(jù)閉環(huán),主要分為三個(gè)階段——發(fā)布產(chǎn)品、工廠場景應(yīng)用、消費(fèi)級場景應(yīng)用。發(fā)布產(chǎn)品階段需要完成人形機(jī)器人產(chǎn)品的理論驗(yàn)證,主要包括行走測試、接入第三方大模型數(shù)據(jù)、執(zhí)行特定的任務(wù)(如分揀任務(wù)),而國內(nèi)人形機(jī)器人主要處在剛發(fā)布產(chǎn)品階段,并未完成行走測試、接入第三方數(shù)據(jù)和執(zhí)行任務(wù)。
隨著人形機(jī)器人功能邁向多樣化和普適化,產(chǎn)業(yè)分工日趨成熟,成本持續(xù)下探,潛在應(yīng)用場景有望涵蓋制造業(yè)、家庭服務(wù)等多個(gè)領(lǐng)域,市場機(jī)遇廣闊。根據(jù)測算分析,在中性假設(shè)下,2035年全球人形機(jī)器人制造和家庭服務(wù)市場銷量1318萬臺,2025-2035年CAGR為98.2%;若考慮價(jià)格變動因素,市場規(guī)模為1103億美元,2025-2035年CAGR為68.6%。
投資思路 關(guān)注擁有核心部件、具備進(jìn)口替代能力的企業(yè)
人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈可分為上游零部件和軟件系統(tǒng)開發(fā)、中游本體制造、下游系統(tǒng)集成和銷售。
上游硬件方面,減速器、伺服電機(jī)、控制器、傳感器是人形機(jī)器人四大核心零部件,相關(guān)技術(shù)發(fā)展水平較大程度影響人形機(jī)器人的機(jī)械性能。軟件方面,軟件系統(tǒng)開發(fā)依賴于仿真軟件,其專利壁壘高,技術(shù)發(fā)展對數(shù)據(jù)積累要求高,目前,國外機(jī)器人“四大家族”均有自己私域運(yùn)營的仿真軟件。中游本體制造商具有較強(qiáng)的總成能力,根據(jù)下游集成商需求完成零部件集成。下游系統(tǒng)集成商一般主導(dǎo)人形機(jī)器人技術(shù)框架設(shè)計(jì),并完成渠道鋪設(shè)和售后服務(wù)等工作。
德邦證券表示,從宣傳視頻的介紹看,新增的觸覺傳感器、力傳感器以及更強(qiáng)大的平衡感知能力,是特斯拉第二代Optimus人形機(jī)器人的主要亮點(diǎn)。人形機(jī)器人傳感器檢測對象不同,分為內(nèi)部傳感器和外部傳感器,其中,內(nèi)部傳感器是用來感知機(jī)器人的自身狀態(tài)的傳感器,比如位置、速度、加速度;外部傳感器是用以感受機(jī)器人周圍環(huán)境、目標(biāo)物的狀態(tài)信息的傳感器,比如視覺、觸覺、聽覺、嗅覺、溫度、力覺等。重點(diǎn)傳感器標(biāo)的為柯力傳感、漢威科技、華依科技、東華測試、八方股份、開特股份等。
浙商證券認(rèn)為,2024年有望為人形機(jī)器人量產(chǎn)元年,百舸爭流。選賽道:關(guān)注技術(shù)壁壘高、價(jià)值量高、國產(chǎn)化空間大的行星滾柱絲杠、空心杯電機(jī)等環(huán)節(jié);選公司:關(guān)注高確定性標(biāo)的及供應(yīng)鏈地位的邊際改善,從無供應(yīng)到供應(yīng)、從Tier2到Tier1,從零部件到集成。重點(diǎn)推薦:三花智控、拓普集團(tuán)、鳴志電器、綠的諧波、五洲新春、雙環(huán)傳動、恒立液壓、博實(shí)股份、匯川技術(shù)、柯力傳感、華依科技等等;關(guān)注:貝斯特、禾川科技、北特科技、中大力德、步科股份、日發(fā)精機(jī)、偉創(chuàng)電氣、國茂股份、天奇股份等。
國海證券則指出,電動化與智能化浪潮下,國內(nèi)外人形機(jī)器人產(chǎn)品問世并不斷迭代,有望開辟比汽車更廣闊的市場空間,人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈將迎來“從0至1”的重要投資機(jī)遇。重點(diǎn)關(guān)注擁有核心部件積淀、具備進(jìn)口替代能力的企業(yè),建議關(guān)注三花智控(執(zhí)行器總成)、拓普集團(tuán)(執(zhí)行器總成)、貝斯特(絲杠)、浙海德曼(設(shè)備)、綠的諧波(減速器)、雙環(huán)傳動(減速器)、鳴志電器(空心杯電機(jī))、江蘇雷利(空心杯電機(jī)、絲杠)、步科股份(無框力矩電機(jī))、柯力傳感(傳感器)、華依科技(傳感器)等。
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