人形機器人亮相英偉達GTC大會
北京時間2024年3月19日，英偉達舉行2024年GTC大會，其中針對機器人領域，英偉達推出了GR00T機器人通用基礎模型，以及基于NVIDIAThorSoC平臺的機器人新型計算機JetsonThor。1）GR00T機器人通用基礎模型：該模型可以使人形機器人通過語言、視頻和人類演示來理解自然語言并模仿動作，并且使得機器人的協調性和靈活性進一步提高。2）JetsonThor：該計算平臺內置了BlackwellGPU，AI計算性能達到800TFLOPs，除了可以運行包括GR00T等AI模型之外，還能夠執(zhí)行復雜的任務并使用Transformer引擎處理多個傳感器。此外，英偉達對開發(fā)者平臺亦進行了升級，在英偉達ISAAC機器人平臺上，開發(fā)者可以運用該平臺持續(xù)提升機器人的學習能力。
人形機器人組成
以特斯拉Optimus為例，人形機器人一般由執(zhí)行系統、視覺感知系統、觸覺感知系統、計算機控制硬件、電池組和結構件等組成。具體到零部件，按照價值占比排名主要包括無框力矩電機（21%）、減速器（16%）、力傳感器（16%）、絲杠（14%）、空心杯電機（4%）、imu傳感器（1%）和其他零部件（28%）。
人形機器人下游應用場景
業(yè)內專家表示，對于人形機器人發(fā)展，可分為三階段。
第一階段：截至2026年，人形機器人受限于運控能力，只能替代重復性勞動，不能執(zhí)行更復雜的任務，應用場景較為局限，潛在下游應用場景為制造業(yè)，重工業(yè)等工廠。
第二階段：截至2030年，人形機器人在工廠中的應用效果得到了驗證，并且科技發(fā)展人形機器人運控能力顯著上升，人形機器人開始走向各類工廠，少數商業(yè)、服務業(yè)開始嘗試人形機器人。
第三階段：截至2035年，大模型AI與人形機器人結合應用落地，具身智能成為現實，大眾對人形機器人接受度達到頂峰，人形機器人可以像人一樣思考、行動，人形機器人廣泛應用于服務業(yè)并開始走入家庭。
目前，人形機器人已經進入產業(yè)化落地階段，智能制造尤其是汽車制造領域或將成為首個大規(guī)模應用的領域。近日，優(yōu)必選工業(yè)人形機器人WalkerS已進入蔚來第二先進制造基地總裝車間進行實地“培訓”。
被納入新質生產力
2024年政府工作報告提出“加快發(fā)展新質生產力”，全國兩會特別節(jié)目《中國向新而行》走進相關公司，報道人形機器人成發(fā)展新質生產力熱門領域。人形機器人具備AI+高端制造雙屬性，有望開拓高端制造新模式、新業(yè)態(tài)，提升我國科技和制造綜合實力。長期來看，在我國人口紅利減退、勞動力成本上升、各行業(yè)加速推進人工替代的時代背景下，人形機器人必定不會僅局限于一個特定領域，而是應用于制造業(yè)、社會服務、家庭服務、養(yǎng)老等的眾多場景，相比傳統機器人具備對綜合性任務的兼容度。
未來市場和展望
根據GGII（高工產業(yè)研究院），預計到2030年全球人形機器人市場規(guī)模有望突破200億美元，其中中國有望達50億美元，其中機械零部件是人形機器人的重要組成部分，根據東方證券的測算，各零部件的市場空間分別為：
無框力矩電機：無框力矩電機用在人形機器人的軀干線性執(zhí)行器和旋轉執(zhí)行器中，預計當特斯拉人形機器人產量達到100萬臺時，全球無框力矩電機市場空間可能新增224億元。
減速器：減速器用在人形機器人的手部指關節(jié)執(zhí)行器和軀干旋轉執(zhí)行器中，預計當特斯拉人形機器人產量達到100萬臺時，全球減速器市場空間可能新增112億元。
傳感器：1）六維力/力矩傳感器：應用于人形機器人的手腕處和腳腕處，根據GGII預測，2027年中國六維力/力矩傳感器市場規(guī)模將超過15億元。2）柔性觸覺傳感器/電子皮膚：能夠實現與環(huán)境接觸力、溫度、濕度、震動、材質、軟硬等特性的檢測，是機器人直接感知環(huán)境作用的重要傳感器。3）MEMS壓力傳感器：據Mordorintelligence數據，MEMS壓力傳感器市場規(guī)模估計在2023年為23.6億美元，預計到2028年將達到31.9億美元，2023-2028年的CAGR為6.20%。
絲杠：1）滾珠絲杠：根據VerifiedMarketResearch預測，2030年全球滾珠絲杠市場將達約28.13億美元。2）行星滾柱絲杠：行星滾柱絲杠用在人形機器人的軀干線性執(zhí)行器中，預計當特斯拉人形機器人產量達到100萬臺時，全球行星滾柱絲杠市場空間可能新增100億元。3）梯形絲杠：結構簡單但傳動效率較低，同時具有自鎖性好、壽命長等特點。
空心杯電機：空心杯電機用在人形機器人的手部指關節(jié)執(zhí)行器中，預計當特斯拉人形機器人產量達到100萬臺時，全球空心杯電機市場空間可能新增72億元。
圖：特斯拉Optimus核心零部件分析預測
數據來源：特斯拉AIDay，東方證券
綜合來說，人形機器人的發(fā)展已經從底層技術、產業(yè)鏈支撐到政策支持，都具備了發(fā)展的前提條件，人形機器人的產業(yè)發(fā)展已成趨勢，并帶來重要的投資機會。同時，考慮到我國機器人產業(yè)鏈相關公司在全球中具有顯著的供應鏈優(yōu)勢，尤其是在傳感器、執(zhí)行器等核心環(huán)節(jié)中，我國有望憑借產品全面性、規(guī)模制造能力和降本能力，結合人工智能的商業(yè)化進展，我國產業(yè)鏈公司有望獲得業(yè)績增長。而作為普通投資人，面對復雜、眾多的相關產業(yè)鏈公司并非非常熟悉，同時，隨著人工智能對機器人的加持，人工智能亦有望與人形機器人共同發(fā)展，這進一步加大了投資難度。因此，投資對應指數產品是較好的選擇。與此相關的指數產品主要包括：機器人100ETF（159530）、人工智能ETF（159819，場外聯接A類：012733；C類：012734）、云計算ETF（516510，場外聯接A類：017853；C類：017854）、軟件30ETF（562930）。
圖：相關指數申銀萬國一級行業(yè)分布情況
數據來源：Wind，截至2023/3/20。
