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2022年10月(yue)，特(te)斯拉(la)發(fa)布Optimus人(ren)形機器人(ren)原型機，11月(yue)，OpenAI的(de)全新聊(liao)天機器人(ren)模型ChatGPT問世，AIGC與人(ren)形機器人(ren)的(de)融合，給具身AI帶來無限想象。2023年，特(te)斯拉(la)Optimus技術(shu)不斷迭代(dai)：4月(yue)發(fa)布Gen 1-Demo1視頻(pin)，9月(yue)發(fa)布Gen 1-Demo2視頻(pin)，12月(yue)發(fa)布Gen 2視頻(pin)，每一次的(de)進(jin)步都引發(fa)了(le)市(shi)場的(de)強(qiang)烈(lie)關(guan)注。2024年，我(wo)們堅(jian)持“硬件(jian)(jian)設計創新+中國制(zhi)造(zao)降本”的(de)核(he)心產(chan)(chan)(chan)業(ye)邏輯，關(guan)注“3+3”核(he)心零部件(jian)(jian)的(de)產(chan)(chan)(chan)業(ye)發(fa)展趨勢，我(wo)們總結了(le)2024年人(ren)形機器人(ren)產(chan)(chan)(chan)業(ye)投資的(de)九大要點，迎接人(ren)形機器人(ren)產(chan)(chan)(chan)業(ye)化(hua)元年。

2024年，人形機器人迎來產業化元年

按(an)照統計(ji)局數據(ju)，截(jie)至2022年，中國每萬(wan)名工(gong)(gong)(gong)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)保(bao)有量(liang)接(jie)近400臺(tai)，距離全球(qiu)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)密度(du)最(zui)高的(de)韓國（萬(wan)名工(gong)(gong)(gong)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)保(bao)有量(liang)1000臺(tai)），機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)市(shi)場空間(jian)似乎不大(da)了(le)。這里說的(de)，是(shi)(shi)被當作專(zhuan)用設備來使(shi)用的(de)工(gong)(gong)(gong)業(ye)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)。2023年7月6日，馬斯(si)克在(zai)2023世界(jie)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)工(gong)(gong)(gong)智能大(da)會提(ti)出(chu)：“未來的(de)某(mou)個時刻(ke)，機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)和人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)類的(de)比(bi)例或(huo)將(jiang)(jiang)超過1：1”。這里馬斯(si)克所(suo)說的(de)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)，指的(de)是(shi)(shi)AI機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)（具身(shen)智能）。AI機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)是(shi)(shi)有身(shen)體(ti)并支持(chi)物(wu)理交互的(de)智能體(ti)，未來AI機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)形(xing)態不僅(jin)包括(kuo)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)形(xing)，還(huan)包括(kuo)輪式機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)、力控機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)、視覺機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)、焊接(jie)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)、打磨(mo)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)，家庭(ting)服務機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)等等，人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)形(xing)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)是(shi)(shi)AI機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)重要(yao)形(xing)態之一。將(jiang)(jiang)來，AI機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)不僅(jin)會替(ti)代大(da)量(liang)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)工(gong)(gong)(gong)，也(ye)會替(ti)代部分(fen)專(zhuan)用設備。未來AI機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)進入家庭(ting)，將(jiang)(jiang)帶來需(xu)求的(de)大(da)爆(bao)發。2023年，人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)形(xing)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)Digit進入亞馬遜工(gong)(gong)(gong)廠(chang)驗(yan)證，2024年，特斯(si)拉人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)形(xing)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)，優必選(xuan)、智元(yuan)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)有望分(fen)別進入特斯(si)拉工(gong)(gong)(gong)廠(chang)和BYD工(gong)(gong)(gong)廠(chang)進行(xing)商業(ye)化驗(yan)證，人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)形(xing)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)迎來產業(ye)化元(yuan)年。

產業化兩大條件：“技術可行，成本可達”

制造成本過高是制約AI機器人產業發展的重要因素之一嗎？我們認為，有產量，成本就能下降，規模和成本成反比。關鍵的問題是：為什么要生產這么多AI機器人？通過(guo)硬件技(ji)術創(chuang)新，生產出滿足(zu)下游真(zhen)實(shi)需(xu)(xu)求(qiu)的(de)Ai機器(qi)人產品(pin)是(shi)關鍵(jian)。滿足(zu)下游真(zhen)實(shi)需(xu)(xu)求(qiu)的(de)AI機器(qi)人產品(pin)必須具備：“靈(ling)活高(gao)(gao)效的(de)身體（高(gao)(gao)能量(liang)密度硬件）+聰明的(de)大(da)(da)腦（算(suan)法）”，兩大(da)(da)條(tiao)件，實(shi)現的(de)技(ji)術瓶頸(jing)包括：大(da)(da)模型數據(ju)獲取、硬件的(de)控(kong)制算(suan)法、硬件設計創(chuang)新三方(fang)面。

三大技術瓶頸：數據獲取、運控算法、硬件創新

人(ren)形(xing)(xing)機(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)無論是進入(ru)(ru)工(gong)廠還是進入(ru)(ru)家庭，要(yao)解決(jue)三個方(fang)面的(de)(de)技術瓶頸問題：1）大模型(xing)數(shu)(shu)據(ju)獲取的(de)(de)速度和(he)成(cheng)本：機(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)大模型(xing)需要(yao)的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)來自于(yu)真實(shi)需求(qiu)和(he)場景，數(shu)(shu)據(ju)采(cai)集(ji)成(cheng)本高(gao)、速度慢，因(yin)此數(shu)(shu)據(ju)的(de)(de)采(cai)集(ji)是第一個難點。2）硬件(jian)控制的(de)(de)統(tong)一性(xing)(xing)和(he)準(zhun)確(que)性(xing)(xing)：人(ren)形(xing)(xing)機(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)執行具體(ti)任(ren)務時，需要(yao)解決(jue)準(zhun)確(que)性(xing)(xing)和(he)實(shi)時性(xing)(xing)，AI在機(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)的(de)(de)任(ren)務/運動規(gui)劃、對(dui)硬件(jian)控制的(de)(de)統(tong)一性(xing)(xing)和(he)準(zhun)確(que)性(xing)(xing)上，存(cun)在挑戰。3）靈活高(gao)效的(de)(de)身體(ti)需要(yao)高(gao)功(gong)率(lv)(lv)密度的(de)(de)硬件(jian)，在一定體(ti)積、一定成(cheng)本條件(jian)下輸出最(zui)高(gao)功(gong)率(lv)(lv)的(de)(de)硬件(jian)產品，也(ye)是技術需要(yao)探索的(de)(de)方(fang)向。此外，人(ren)形(xing)(xing)機(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)進入(ru)(ru)家庭后產生的(de)(de)社(she)會倫理，法律(lv)法規(gui)等(deng)問題，也(ye)需要(yao)解決(jue)。

產業化核心邏輯：“硬件設計創新+中國制造降本”

硬(ying)件(jian)(jian)技術(shu)創新(xin)，成(cheng)(cheng)本(ben)控(kong)(kong)制(zhi)是(shi)當前人(ren)(ren)(ren)形機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)賽道的(de)(de)(de)(de)核心邏輯，中(zhong)國(guo)擁有成(cheng)(cheng)熟的(de)(de)(de)(de)制(zhi)造業產業鏈(lian)，中(zhong)國(guo)制(zhi)造是(shi)降成(cheng)(cheng)本(ben)的(de)(de)(de)(de)主要方式之一(yi)。從成(cheng)(cheng)本(ben)構(gou)成(cheng)(cheng)來(lai)看(kan)，自(zi)動化(hua)控(kong)(kong)制(zhi)三(san)(san)大(da)件(jian)(jian)（驅(qu)控(kong)(kong)和執行(xing)部(bu)件(jian)(jian)）占(zhan)比(bi)接(jie)近1/3，各類傳感器(qi)(qi)(qi)占(zhan)比(bi)1/3，軟件(jian)(jian)占(zhan)比(bi)接(jie)近1/3。綜合考慮“單機(ji)價值量+國(guo)產替(ti)代+技術(shu)壁(bi)壘(lei)”三(san)(san)大(da)因素，我們總結(jie)出人(ren)(ren)(ren)形機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)重點(dian)“3+3”核心零部(bu)件(jian)(jian)：第(di)一(yi)個3指(zhi)的(de)(de)(de)(de)是(shi)自(zi)動化(hua)控(kong)(kong)制(zhi)三(san)(san)大(da)件(jian)(jian)：電機(ji)電控(kong)(kong)+執行(xing)器(qi)(qi)(qi)（諧波(bo)減速器(qi)(qi)(qi)、行(xing)星(xing)滾(gun)柱(zhu)絲(si)杠）；第(di)二(er)個3指(zhi)的(de)(de)(de)(de)是(shi)傳感器(qi)(qi)(qi)三(san)(san)大(da)件(jian)(jian)：力覺(jue)傳感器(qi)(qi)(qi)、觸覺(jue)傳感器(qi)(qi)(qi)、視(shi)覺(jue)傳感器(qi)(qi)(qi)。這些硬(ying)件(jian)(jian)領域(yu)的(de)(de)(de)(de)技術(shu)突破和創新(xin)，進口替(ti)代降本(ben)的(de)(de)(de)(de)進展，是(shi)人(ren)(ren)(ren)形機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)產業化(hua)的(de)(de)(de)(de)重要關注點(dian)。

零部件：聚焦“3+3“核心零部件的技術創新和進口替代

“3+3“核心(xin)零(ling)部(bu)件技術壁(bi)壘由高(gao)到低，我(wo)們認為(wei)分(fen)別(bie)是(shi)：多維力(li)(li)覺/觸(chu)覺傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)/視覺傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)、行星滾柱絲(si)杠、諧(xie)波(bo)(bo)減(jian)速器(qi)、無框力(li)(li)矩(ju)和(he)空(kong)心(xin)杯電機(ji)。傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)是(shi)個(ge)平臺技術類(lei)的(de)產(chan)(chan)品，技術壁(bi)壘主(zhu)要(yao)(yao)(yao)體現在：結構設(she)計、標定算(suan)法(fa)、解耦(ou)算(suan)法(fa)；觸(chu)覺傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)的(de)技術壁(bi)壘體現在：柔(rou)性材料、工(gong)(gong)藝(yi)(yi)（MEMS工(gong)(gong)藝(yi)(yi)是(shi)方向）、解耦(ou)算(suan)法(fa)。行星滾柱絲(si)杠和(he)諧(xie)波(bo)(bo)減(jian)速器(qi)主(zhu)要(yao)(yao)(yao)的(de)壁(bi)壘體現在：材料、加工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)、關(guan)鍵設(she)備(bei)上。電機(ji)類(lei)的(de)產(chan)(chan)品，主(zhu)要(yao)(yao)(yao)壁(bi)壘在磁路工(gong)(gong)藝(yi)(yi)設(she)計和(he)繞線工(gong)(gong)藝(yi)(yi)上。技術壁(bi)高(gao)低決定了(le)國(guo)(guo)產(chan)(chan)替(ti)代(dai)的(de)快慢(man)，我(wo)們認為(wei)國(guo)(guo)產(chan)(chan)替(ti)代(dai)由快到慢(man)分(fen)別(bie)是(shi)：無框力(li)(li)矩(ju)電機(ji)/空(kong)心(xin)杯電機(ji)、諧(xie)波(bo)(bo)減(jian)速器(qi)、視覺傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)、行星滾柱絲(si)杠、力(li)(li)覺/觸(chu)覺傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)。2024年，具備(bei)國(guo)(guo)產(chan)(chan)替(ti)代(dai)的(de)零(ling)部(bu)件，包(bao)括電機(ji)和(he)諧(xie)波(bo)(bo)減(jian)速器(qi)，需(xu)要(yao)(yao)(yao)關(guan)注產(chan)(chan)業化(hua)落地的(de)進(jin)(jin)展，還在技術研發(fa)進(jin)(jin)口替(ti)代(dai)過程中(zhong)的(de)零(ling)部(bu)件，包(bao)括行星滾珠絲(si)杠、力(li)(li)覺/觸(chu)覺傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)，需(xu)要(yao)(yao)(yao)重點關(guan)注技術進(jin)(jin)展。

新材料：關注碳釬維、高分子塑料和3D打印技術

我們認為碳纖維和(he)(he)PEEK材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)在人形機器人上(shang)的(de)(de)(de)單機價值量比較小(xiao)，由于(yu)是(shi)一(yi)個新的(de)(de)(de)領域，也得到(dao)了市場(chang)的(de)(de)(de)關注，我們認為輕量化(hua)的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)發展(zhan)方(fang)向主要(yao)有(you)四個：1) 新材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)：碳纖維、聚(ju)四氟乙烯、鎂合(he)(he)(he)金、PEEK等。具(ju)體采取哪種材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)，要(yao)考慮零(ling)(ling)件受力(li)狀態材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)加工性(xing)能，比如，碳纖維板適(shi)合(he)(he)(he)做機架材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)，受力(li)的(de)(de)(de)異(yi)型零(ling)(ling)件可以采用(yong)鋁合(he)(he)(he)金或(huo)者鎂合(he)(he)(he)金等，不受力(li)的(de)(de)(de)異(yi)型零(ling)(ling)件可以采用(yong)樹脂、尼龍。其次是(shi)要(yao)考慮成(cheng)本(ben)，目前(qian)碳釬維和(he)(he)PEEK的(de)(de)(de)成(cheng)本(ben)遠高(gao)于(yu)其他(ta)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)。2）拓(tuo)撲優化(hua)：采取3D打印技(ji)術(shu)。3）電(dian)纜(lan)線(xian)束。

設備：高精度磨床等關鍵加工設備的進口替代有望提速

諧波減速器的(de)加(jia)工(gong)過程中(zhong)，熱(re)處(chu)理(li)、精加(jia)工(gong)決(jue)定減速器齒(chi)輪精度，熱(re)處(chu)理(li)、磨(mo)(mo)齒(chi)機、三坐(zuo)標(biao)等關(guan)鍵設備存(cun)在進口替代的(de)機會(hui)。行星滾柱(zhu)絲(si)杠(gang)的(de)加(jia)工(gong)過程中(zhong)，決(jue)定加(jia)工(gong)精度的(de)環(huan)節主(zhu)要是(shi)對直、熱(re)處(chu)理(li)、精磨(mo)(mo)，熱(re)處(chu)理(li)、μ級的(de)磨(mo)(mo)床、C5等級以(yi)上旋風銑(xian)等關(guan)鍵設備存(cun)在進口替代機會(hui)。

算法：FDS進入中國將加速機器人AI化的進程

特(te)(te)斯(si)(si)拉(la)(la)(la)機(ji)器(qi)人與汽車(che)共用FSD系(xi)統，這個系(xi)統由數(shu)據、算(suan)(suan)法(fa)、硬件構(gou)成整(zheng)體架構(gou)，其迭代路徑(jing)是通(tong)過(guo)不(bu)斷(duan)升級算(suan)(suan)力(li)的(de)(de)(de)(de)硬件來(lai)支撐不(bu)斷(duan)升級的(de)(de)(de)(de)算(suan)(suan)法(fa)，處理(li)(li)不(bu)斷(duan)增加的(de)(de)(de)(de)海量(liang)數(shu)據。特(te)(te)斯(si)(si)拉(la)(la)(la)人形(xing)機(ji)器(qi)人與 FSD 底層模塊打通(tong)，一定程度上算(suan)(suan)法(fa)可復用。特(te)(te)斯(si)(si)拉(la)(la)(la)“交互搜(sou)索”規劃模型進(jin)一步(bu)增強了FSD系(xi)統的(de)(de)(de)(de)規控能(neng)(neng)力(li)，且(qie)FSD系(xi)統還能(neng)(neng)通(tong)過(guo)Occupancy Network對可視區域進(jin)行建(jian)模，處理(li)(li)未知不(bu)可見的(de)(de)(de)(de)場景。根據特(te)(te)斯(si)(si)拉(la)(la)(la)推特(te)(te)Tesla AI帳號的(de)(de)(de)(de)公告(gao)，到(dao)2024年(nian)，特(te)(te)斯(si)(si)拉(la)(la)(la)DOJO的(de)(de)(de)(de)算(suan)(suan)力(li)將進(jin)入世界前5大的(de)(de)(de)(de)算(suan)(suan)例(li)規模，接近10萬塊英(ying)偉達(da)A100顯(xian)卡算(suan)(suan)力(li)的(de)(de)(de)(de)總和。德(de)國(guo)之(zhi)聲報道(dao)，2024年(nian)FSD有望進(jin)入中國(guo)，中國(guo)官(guan)網的(de)(de)(de)(de)車(che)主手冊(ce)已(yi)經更新(xin)了FSD Beta的(de)(de)(de)(de)相(xiang)關(guan)介(jie)紹(shao)和使(shi)用規范，毫無疑問，FSD進(jin)入中國(guo)，會加速機(ji)器(qi)人AI化(hua)的(de)(de)(de)(de)進(jin)程。

本體廠商：軟硬件全棧自研的AI機器人本體廠商更有機會勝出

我(wo)們認(ren)為機(ji)(ji)(ji)器(qi)人與汽車、手機(ji)(ji)(ji)行業(ye)一樣(yang)，未來穩定狀態下會是(shi)贏者通吃、頭部(bu)聚集(ji)的競爭格局。軟硬件(jian)全棧自研的AI機(ji)(ji)(ji)器(qi)人本體(ti)廠(chang)商更有機(ji)(ji)(ji)會勝(sheng)出，要關注(zhu)細細打磨產品，積(ji)累后發優勢的公司。有底層操作系統的大(da)廠(chang)，可以通過收購(gou)，或者自己(ji)組建(jian)本體(ti)團隊，具(ju)備全鏈條整合創新(xin)能力的企業(ye)勝(sheng)率(lv)更大(da)。

風險提示：低估了技術的復雜性；實際應用中的難題遠比預期中的多；投資過度。