人形機(jī)器人亮相英偉達(dá)GTC大會(huì)
北京時(shí)間2024年3月19日，英偉達(dá)舉行2024年GTC大會(huì)，其中針對(duì)機(jī)器人領(lǐng)域，英偉達(dá)推出了GR00T機(jī)器人通用基礎(chǔ)模型，以及基于NVIDIAThorSoC平臺(tái)的機(jī)器人新型計(jì)算機(jī)JetsonThor。1）GR00T機(jī)器人通用基礎(chǔ)模型：該模型可以使人形機(jī)器人通過語(yǔ)言、視頻和人類演示來(lái)理解自然語(yǔ)言并模仿動(dòng)作，并且使得機(jī)器人的協(xié)調(diào)性和靈活性進(jìn)一步提高。2）JetsonThor：該計(jì)算平臺(tái)內(nèi)置了BlackwellGPU，AI計(jì)算性能達(dá)到800TFLOPs，除了可以運(yùn)行包括GR00T等AI模型之外，還能夠執(zhí)行復(fù)雜的任務(wù)并使用Transformer引擎處理多個(gè)傳感器。此外，英偉達(dá)對(duì)開發(fā)者平臺(tái)亦進(jìn)行了升級(jí)，在英偉達(dá)ISAAC機(jī)器人平臺(tái)上，開發(fā)者可以運(yùn)用該平臺(tái)持續(xù)提升機(jī)器人的學(xué)習(xí)能力。
人形機(jī)器人組成
以特斯拉Optimus為例，人形機(jī)器人一般由執(zhí)行系統(tǒng)、視覺感知系統(tǒng)、觸覺感知系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制硬件、電池組和結(jié)構(gòu)件等組成。具體到零部件，按照價(jià)值占比排名主要包括無(wú)框力矩電機(jī)（21%）、減速器（16%）、力傳感器（16%）、絲杠（14%）、空心杯電機(jī)（4%）、imu傳感器（1%）和其他零部件（28%）。
人形機(jī)器人下游應(yīng)用場(chǎng)景
業(yè)內(nèi)專家表示，對(duì)于人形機(jī)器人發(fā)展，可分為三階段。
第一階段：截至2026年，人形機(jī)器人受限于運(yùn)控能力，只能替代重復(fù)性勞動(dòng)，不能執(zhí)行更復(fù)雜的任務(wù)，應(yīng)用場(chǎng)景較為局限，潛在下游應(yīng)用場(chǎng)景為制造業(yè)，重工業(yè)等工廠。
第二階段：截至2030年，人形機(jī)器人在工廠中的應(yīng)用效果得到了驗(yàn)證，并且科技發(fā)展人形機(jī)器人運(yùn)控能力顯著上升，人形機(jī)器人開始走向各類工廠，少數(shù)商業(yè)、服務(wù)業(yè)開始嘗試人形機(jī)器人。
第三階段：截至2035年，大模型AI與人形機(jī)器人結(jié)合應(yīng)用落地，具身智能成為現(xiàn)實(shí)，大眾對(duì)人形機(jī)器人接受度達(dá)到頂峰，人形機(jī)器人可以像人一樣思考、行動(dòng)，人形機(jī)器人廣泛應(yīng)用于服務(wù)業(yè)并開始走入家庭。
目前，人形機(jī)器人已經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化落地階段，智能制造尤其是汽車制造領(lǐng)域或?qū)⒊蔀槭讉�(gè)大規(guī)模應(yīng)用的領(lǐng)域。近日，優(yōu)必選工業(yè)人形機(jī)器人WalkerS已進(jìn)入蔚來(lái)第二先進(jìn)制造基地總裝車間進(jìn)行實(shí)地“培訓(xùn)”。
被納入新質(zhì)生產(chǎn)力
2024年政府工作報(bào)告提出“加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力”，全國(guó)兩會(huì)特別節(jié)目《中國(guó)向新而行》走進(jìn)相關(guān)公司，報(bào)道人形機(jī)器人成發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力熱門領(lǐng)域。人形機(jī)器人具備AI+高端制造雙屬性，有望開拓高端制造新模式、新業(yè)態(tài)，提升我國(guó)科技和制造綜合實(shí)力。長(zhǎng)期來(lái)看，在我國(guó)人口紅利減退、勞動(dòng)力成本上升、各行業(yè)加速推進(jìn)人工替代的時(shí)代背景下，人形機(jī)器人必定不會(huì)僅局限于一個(gè)特定領(lǐng)域，而是應(yīng)用于制造業(yè)、社會(huì)服務(wù)、家庭服務(wù)、養(yǎng)老等的眾多場(chǎng)景，相比傳統(tǒng)機(jī)器人具備對(duì)綜合性任務(wù)的兼容度。
未來(lái)市場(chǎng)和展望
根據(jù)GGII（高工產(chǎn)業(yè)研究院），預(yù)計(jì)到2030年全球人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模有望突破200億美元，其中中國(guó)有望達(dá)50億美元，其中機(jī)械零部件是人形機(jī)器人的重要組成部分，根據(jù)東方證券的測(cè)算，各零部件的市場(chǎng)空間分別為：
無(wú)框力矩電機(jī)：無(wú)框力矩電機(jī)用在人形機(jī)器人的軀干線性執(zhí)行器和旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器中，預(yù)計(jì)當(dāng)特斯拉人形機(jī)器人產(chǎn)量達(dá)到100萬(wàn)臺(tái)時(shí)，全球無(wú)框力矩電機(jī)市場(chǎng)空間可能新增224億元。
減速器：減速器用在人形機(jī)器人的手部指關(guān)節(jié)執(zhí)行器和軀干旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器中，預(yù)計(jì)當(dāng)特斯拉人形機(jī)器人產(chǎn)量達(dá)到100萬(wàn)臺(tái)時(shí)，全球減速器市場(chǎng)空間可能新增112億元。
傳感器：1）六維力/力矩傳感器：應(yīng)用于人形機(jī)器人的手腕處和腳腕處，根據(jù)GGII預(yù)測(cè)，2027年中國(guó)六維力/力矩傳感器市場(chǎng)規(guī)模將超過15億元。2）柔性觸覺傳感器/電子皮膚：能夠?qū)崿F(xiàn)與環(huán)境接觸力、溫度、濕度、震動(dòng)、材質(zhì)、軟硬等特性的檢測(cè)，是機(jī)器人直接感知環(huán)境作用的重要傳感器。3）MEMS壓力傳感器：據(jù)Mordorintelligence數(shù)據(jù)，MEMS壓力傳感器市場(chǎng)規(guī)模估計(jì)在2023年為23.6億美元，預(yù)計(jì)到2028年將達(dá)到31.9億美元，2023-2028年的CAGR為6.20%。
絲杠：1）滾珠絲杠：根據(jù)VerifiedMarketResearch預(yù)測(cè)，2030年全球滾珠絲杠市場(chǎng)將達(dá)約28.13億美元。2）行星滾柱絲杠：行星滾柱絲杠用在人形機(jī)器人的軀干線性執(zhí)行器中，預(yù)計(jì)當(dāng)特斯拉人形機(jī)器人產(chǎn)量達(dá)到100萬(wàn)臺(tái)時(shí)，全球行星滾柱絲杠市場(chǎng)空間可能新增100億元。3）梯形絲杠：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但傳動(dòng)效率較低，同時(shí)具有自鎖性好、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。
空心杯電機(jī)：空心杯電機(jī)用在人形機(jī)器人的手部指關(guān)節(jié)執(zhí)行器中，預(yù)計(jì)當(dāng)特斯拉人形機(jī)器人產(chǎn)量達(dá)到100萬(wàn)臺(tái)時(shí)，全球空心杯電機(jī)市場(chǎng)空間可能新增72億元。
圖：特斯拉Optimus核心零部件分析預(yù)測(cè)
數(shù)據(jù)來(lái)源：特斯拉AIDay，東方證券
綜合來(lái)說(shuō)，人形機(jī)器人的發(fā)展已經(jīng)從底層技術(shù)、產(chǎn)業(yè)鏈支撐到政策支持，都具備了發(fā)展的前提條件，人形機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)發(fā)展已成趨勢(shì)，并帶來(lái)重要的投資機(jī)會(huì)。同時(shí)，考慮到我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)公司在全球中具有顯著的供應(yīng)鏈優(yōu)勢(shì)，尤其是在傳感器、執(zhí)行器等核心環(huán)節(jié)中，我國(guó)有望憑借產(chǎn)品全面性、規(guī)模制造能力和降本能力，結(jié)合人工智能的商業(yè)化進(jìn)展，我國(guó)產(chǎn)業(yè)鏈公司有望獲得業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)。而作為普通投資人，面對(duì)復(fù)雜、眾多的相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈公司并非非常熟悉，同時(shí)，隨著人工智能對(duì)機(jī)器人的加持，人工智能亦有望與人形機(jī)器人共同發(fā)展，這進(jìn)一步加大了投資難度。因此，投資對(duì)應(yīng)指數(shù)產(chǎn)品是較好的選擇。與此相關(guān)的指數(shù)產(chǎn)品主要包括：機(jī)器人100ETF（159530）、人工智能ETF（159819，場(chǎng)外聯(lián)接A類：012733；C類：012734）、云計(jì)算ETF（516510，場(chǎng)外聯(lián)接A類：017853；C類：017854）、軟件30ETF（562930）。
圖：相關(guān)指數(shù)申銀萬(wàn)國(guó)一級(jí)行業(yè)分布情況
數(shù)據(jù)來(lái)源：Wind，截至2023/3/20。
