敬请参阅报告结尾处免责声明华宝证券1/312024 年 01 月 23 日证券研究报告 | 产业深度报告拆解人形机器人结构,寻找高价值量细分领域人形机器人专题报告三机器人投资评级:推荐(维持)分析师:曾文婉分析师登记编码:S0890521020007电话:021-20321380邮箱:zengwenwan@cnhbstock.com销售服务电话:021-20515355行业走势图(2024 年 1 月 22 日)资料来源:iFind,华宝证券研究创新部相关研究报告1、《供应端从 0 到 1 有望突破,需求端人机替代市场广阔—人形机器人专题报告二》2023-12-212、《智能化进阶开启,商业化落地在即—人形机器人专题报告一》2023-12-20投资要点特斯拉 Optimus 代表当前商业化人机产品的最快速度与先进技术,值得作为案例深入研究。短短两年半时间内 Optimus 共迭代 3 次,期间亦有产品新进展发布,当前工作能力、灵活程度、静态稳定性、智能水平已达到同行先进水平。在业务规划和招聘节奏上加紧步伐,可复用造车技术与供应链,商业化较快。以特斯拉 Optimus 为例,对人形机器人的运控、感知硬件结构进行拆解,对人机软件算法方案进行分析。运控——执行器方案:Optimus 执行器采用刚性驱动器(TSA)方案。全身执行器分为——旋转关节(14 个)、直线关节(14 个)与空心杯/灵巧手关节(12 个)。旋转关节由定制的永磁电机(无框力矩电机)+角接触球轴承+谐波减速器+交叉滚子轴承+力矩传感器+位置传感器(双编)+驱动器+机械离合器+关节 CNC 件组成,线性关节由永磁电机(无框力矩电机)+球轴承+四点角接触轴承+反向式行星滚柱丝杠+力传感器+位置传感器(单编)+驱动器+关节 CNC 件组成,空心杯关节由空心杯电机+多级行星减速器+蜗轮蜗杆+位置传感器(双编)+驱动器+金属腱绳构成。感知——传感器方案:视觉感知上,Optimus 主要采用纯视觉方案(3D多目视觉)。力觉感知上,除了各执行器的力/力矩传感器(内部传感器)外,Gen2 在手部和脚底新增了触觉传感器,在脚踝与手腕处增加了多维力传感器。软件——环境感知、思考决策、运动控制软件方案:特斯拉打通 FSD 在自动驾驶和 Optimus 中的底层模块,在一定程度上实现算法复用,并在不同模块(环境感知、思考决策、运动控制)上进行了机器人适用性优化。环境感知上,Optimus 复用了占用网络模型来感知与理解周围物体,获取场景中物体的相关信息。相比汽车,Optimus 所需训练数据不同且需要训练更多的神经网络。思考决策(规划)上,Optimus 使用了端到端的神经网络模型,进行任务级、动作级的决策。相比汽车,Optimus 的感知、规划与控制模块联系更为紧密,具体模型进行了机器人适用性优化。运动控制上,Optimus在肢体运动控制中加入状态估计模型,在肢体操纵控制中使用了模仿学习等技术。总结特斯拉 Optimus 人机方案,向上游寻找高价值量细分领域。人形机器人相比传统机器人,在执行器、传感器以及软件方案上有较大不同。首先,人机在执行器、传感器的用量上就已超过传统机器人,可关注用量增加的零部件细分领域,例如谐波减速器、编码器、力/力传感器。其次,关注属于人机新增需求的零部件细分领域,例如行星减速器、行星滚柱丝杠、产业深度报告敬请参阅报告结尾处免责声明华宝证券2/31无框力矩电机、空心杯电机、3D 视觉传感器、具身智能。对比人形机器人各细分领域价值量占比情况,寻找高价值量的细分投资领域。首先,在人形机器人产品中,行星滚柱丝杠、力/力矩传感器、电机、减速器、编码器、空心杯电机为总价值量占比相对较高的硬件零部件。其次,行星滚柱丝杠、IMU、多维/六维力/力矩传感器、3D 视觉硬件(非纯视觉)为单位价值量较高的硬件零部件,未来人机量产、成本需要进一步降低的趋势下,可关注以上领域国产替代下的投资机会。风险提示:产业政策支持力度不及预期;行业技术发展、商业化进程不及预期;行业竞争加剧;原材料价格、设备价格波动的风险;下游行业需求不及预期;人形机器人存在伦理道德风险;价值量测算模型存在失效风险;本报告中所提及的公司旨在对行业现状进行说明,不代表推荐或覆盖。产业深度报告敬...