人形机器人亮相英伟达GTC大会

北京时间2024年3月19日，英伟达举行2024年GTC大会，其中针对机器人领域，英伟达推出了GR00T机器人通用基础模型，以及基于NVIDIA Thor SoC平台的机器人新型计算机Jetson Thor。1）GR00T机器人通用基础模型：该模型可以使人形机器人通过语言、视频和人类演示来理解自然语言并模仿动作，并且使得机器人的协调性和灵活性进一步提高。2）Jetson Thor：该计算平台内置了Blackwell GPU，AI计算性能达到800TFLOPs，除了可以运行包括GR00T等AI模型之外，还能够执行复杂的任务并使用Transformer引擎处理多个传感器。此外，英伟达对开发者平台亦进行了升级，在英伟达ISAAC机器人平台上，开发者可以运用该平台持续提升机器人的学习能力。

人形机器人组成

以特斯拉Optimus为例，人形机器人一般由执行系统、视觉感知系统、触觉感知系统、计算机控制硬件、电池组和结构件等组成。具体到零部件，按照价值占比排名主要包括无框力矩电机（21%）、减速器（16%）、力传感器（16%）、丝杠（14%）、空心杯电机（4%）、imu传感器（1%）和其他零部件（28%）。

人形机器人下游应用场景

业内专家表示，对于人形机器人发展，可分为三阶段。

第一阶段：截至2026年，人形机器人受限于运控能力，只能替代重复性劳动，不能执行更复杂的任务，应用场景较为局限，潜在下游应用场景为制造业，重工业等工厂。

第二阶段：截至2030年，人形机器人在工厂中的应用效果得到了验证，并且科技发展人形机器人运控能力显著上升，人形机器人开始走向各类工厂，少数商业、服务业开始尝试人形机器人。

第三阶段：截至2035年，大模型AI与人形机器人结合应用落地，具身智能成为现实，大众对人形机器人接受度达到顶峰，人形机器人可以像人一样思考、行动，人形机器人广泛应用于服务业并开始走入家庭。

目前，人形机器人已经进入产业化落地阶段，智能制造尤其是汽车制造领域或将成为首个大规模应用的领域。近日，优必选工业人形机器人Walker S已进入蔚来第二先进制造基地总装车间进行实地“培训”。

被纳入新质生产力

2024年政府工作报告提出“加快发展新质生产力”，全国两会特别节目《中国向新而行》走进相关公司，报道人形机器人成发展新质生产力热门领域。人形机器人具备AI+高端制造双属性，有望开拓高端制造新模式、新业态，提升我国科技和制造综合实力。长期来看，在我国人口红利减退、劳动力成本上升、各行业加速推进人工替代的时代背景下，人形机器人必定不会仅局限于一个特定领域，而是应用于制造业、社会服务、家庭服务、养老等的众多场景，相比传统机器人具备对综合性任务的兼容度。

未来市场和展望

根据 GGII（高工产业研究院），预计到2030年全球人形机器人市场规模有望突破200亿美元，其中中国有望达50亿美元，其中机械零部件是人形机器人的重要组成部分，根据东方证券的测算，各零部件的市场空间分别为：

无框力矩电机：无框力矩电机用在人形机器人的躯干线性执行器和旋转执行器中，预计当特斯拉人形机器人产量达到100万台时，全球无框力矩电机市场空间可能新增224亿元。

减速器：减速器用在人形机器人的手部指关节执行器和躯干旋转执行器中，预计当特斯拉人形机器人产量达到100万台时，全球减速器市场空间可能新增112亿元。

传感器： 1）六维力/力矩传感器：应用于人形机器人的手腕处和脚腕处，根据GGII预测，2027年中国六维力/力矩传感器市场规模将超过15亿元。2）柔性触觉传感器/电子皮肤：能够实现与环境接触力、温度、湿度、震动、材质、软硬等特性的检测，是机器人直接感知环境作用的重要传感器。3）MEMS压力传感器：据Mordor intelligence 数据，MEMS压力传感器市场规模估计在2023年为23.6亿美元，预计到2028年将达到31.9亿美元，2023-2028年的CAGR为6.20%。

丝杠： 1）滚珠丝杠：根据Verified Market Research预测，2030年全球滚珠丝杠市场将达约28.13亿美元。2）行星滚柱丝杠：行星滚柱丝杠用在人形机器人的躯干线性执行器中，预计当特斯拉人形机器人产量达到100万台时，全球行星滚柱丝杠市场空间可能新增100亿元。3）梯形丝杠：结构简单但传动效率较低，同时具有自锁性好、寿命长等特点。

空心杯电机：空心杯电机用在人形机器人的手部指关节执行器中，预计当特斯拉人形机器人产量达到100万台时，全球空心杯电机市场空间可能新增72亿元。

图：特斯拉Optimus核心零部件分析预测

数据来源：特斯拉 AI Day，东方证券

综合来说，人形机器人的发展已经从底层技术、产业链支撑到政策支持，都具备了发展的前提条件，人形机器人的产业发展已成趋势，并带来重要的投资机会。同时，考虑到我国机器人产业链相关公司在全球中具有显著的供应链优势，尤其是在传感器、执行器等核心环节中，我国有望凭借产品全面性、规模制造能力和降本能力，结合人工智能的商业化进展，我国产业链公司有望获得业绩增长。而作为普通投资人，面对复杂、众多的相关产业链公司并非非常熟悉，同时，随着人工智能对机器人的加持，人工智能亦有望与人形机器人共同发展，这进一步加大了投资难度。因此，投资对应指数产品是较好的选择。与此相关的指数产品主要包括：机器人100 ETF（159530）、人工智能ETF（159819，场外联接A类：012733；C类：012734）、云计算ETF（516510，场外联接A类： 017853；C类：017854）、软件30 ETF（562930）。

图：相关指数申银万国一级行业分布情况

数据来源：Wind，截至2023/3/20。