近日人型機器人板塊持續(xù)走強,與前沿技術(shù)的突破性進展密不可分,特斯拉Optimus平穩(wěn)的走路姿態(tài),反映其與第一代產(chǎn)品相比已取得較大進步。此外,2023年10月工信部印發(fā)的《人形機器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見》將人形機器人提升至與計算機、智能手機、新能源汽車同等高度,2024年3月美聯(lián)儲半在年度貨幣政策報告提到未來可能快速采用人工智能和機器人等新技術(shù)來提高生產(chǎn)力,人形機器人正逐漸成為中美制造業(yè)博弈點。
圖:《人形機器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見》主要內(nèi)容一覽
數(shù)據(jù)來源:中國政府網(wǎng),國盛證券
AI賦能機器人,產(chǎn)業(yè)鏈近兩年近展快速,2023年以ChatGPT3.5為代表的多模態(tài)大語言模型取得階段性突破,同時谷歌、英偉達等全球科技公司紛紛入局機器人相關(guān)領(lǐng)域。2024年1月4日,斯坦福華人團隊開發(fā)機器人MobileALOHA,能夠完成炒菜、洗碗等各種復(fù)雜任務(wù),僅用50個演示就能夠讓機器人始終如一地完成一項任務(wù)。
投資機會方面,主要集中于執(zhí)行器和傳感器。機器人的本質(zhì)是AI和傳感器以及執(zhí)行的結(jié)合,機器人板塊最底層的投資邏輯一直都是AI突破后傳感器和執(zhí)行器零部件需求(電機、絲杠、減速器等)迎來了從0到1的爆發(fā)。投資主線主要包括兩個維度:1)聚焦特斯拉供應(yīng)鏈,擁抱確定性。特斯拉Optimus總共40個執(zhí)行器,其中28個軀干執(zhí)行器,12個為指關(guān)節(jié)執(zhí)行器。執(zhí)行器由電機+傳動系統(tǒng)組成,通常占機器人總成本的40%以上。2)聚焦智能機器人三大增量:靈巧手、視覺、觸覺。相較于傳統(tǒng)機器人,智能機器人將帶來靈巧手、視覺傳感、觸覺傳感三大增量需求。
執(zhí)行器:旋轉(zhuǎn)+線性+靈巧手。1)軀干執(zhí)行器:Optimus軀干關(guān)節(jié)由旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器(無框力矩電機+減速器)與線性執(zhí)行器(無框力矩電機+絲杠)組成,核心部件為無框力矩電機、減速器、絲杠。從技術(shù)路徑上看,減速器環(huán)節(jié)適用的方案是諧波減速器、行星減速器,其中諧波減速器傳動比大,積體小重量輕,但成本較高;2)指關(guān)節(jié)采用空心杯電機驅(qū)動,傳動方式主要有連桿、繩驅(qū)兩種。特斯拉目前采用繩驅(qū)方案,即空心杯電機+行星減速器+蝸輪蝸桿+腱繩。執(zhí)行器核心零部件壁壘高、空間大,預(yù)計100萬臺人形銷量對應(yīng)減速器/絲杠/空心杯電機市場規(guī)模增量為112/140/120億元。
傳感器:機器人傳感器可分為力學(xué)傳感器和視覺傳感器兩類。力學(xué)傳感器是機器人運動和精確力控的關(guān)鍵環(huán)節(jié),通常機器人執(zhí)行器內(nèi)部會集成一維力/力矩傳感器,外部則可能使用觸覺/多維力傳感器。視覺傳感器種類較多,廣義上攝像頭、激光雷達、紅外傳感器、超聲波傳感器等均屬于視覺類傳感器。特斯拉機器人采用純視覺方案,即用類似人類眼睛的2D攝像頭實現(xiàn)機器人視覺。
人形機器人屬于高復(fù)雜度的工業(yè)品,相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈非常長,除了上述兩個值得重點關(guān)注的投資機會外,仍有很多優(yōu)秀的零部件供應(yīng)商值得關(guān)注,但真正理解其中供需關(guān)系的多為產(chǎn)業(yè)內(nèi)專家,普通投資人參與的最佳方式為一籃子投資,同時投資多家優(yōu)質(zhì)的機器人產(chǎn)業(yè)鏈公司,享受行業(yè)增長帶來的紅利,如機器人100ETF(159530),而不錯過任何存在潛在空間的機器人公司。