封面来源|视觉中国
2022年,特斯拉发布人形机器人擎天柱,正式掀起人形机器人赛道的投资热潮。
2023年,NVIDIA创始人黄延森表示,体现智能是下一波人工智能浪潮。具有感知和交互能力的人形机器人是具身智能的重要形式。尤其是在大型模型的支持下,仿人机器人有望具备更高的交易处理能力和自然语言交互能力,相应的商业化进程也将大大加速。 。
在一系列利好消息的催化下,风机器人指数2023年涨幅将超过25%,远超大盘。然而进入2024年,机器人行业出现了较大波动。风机器人指数一度下跌近40%,随后自9月底开始反弹。目前全年累计涨幅约为5%。
机器人指数的剧烈波动表明,市场对于人形机器人的投资逻辑可能出现分裂。中泰证券此前表示,机器人题材炒作以来的2-3年里,市场疲劳以及特斯拉的机器人进展低于预期,导致股价处于低位。那么,人形机器人还值得投资吗?投资者应特别关注哪些关键信息?
近日,信息咨询公司六度智库收到了请求。许多客户希望采访仿人机器人领域的不同专家,以更深入地了解行业趋势。这印证了市场对目前仿人机器人发展现状的担忧。六度智库是一个商业信息检索平台,为客户提供优质、领先的研究决策支持和专家知识共享服务。目前已实现海外专家50K+,业务覆盖北美、亚洲、欧洲、东南亚等地区。
据六都智库采访,多位专家认为,由于运动性能、运动控制算法等因素,目前双足人形机器人的应用场景有限,轮式人形机器人或成为短期商业化的折中方案。 。
特斯拉领跑,中期规模超5000亿
按照应用领域,机器人主要分为三类:工业机器人、服务机器人、特种机器人。
具体来说,工业机器人主要应用于工业领域,替代或辅助人类完成简单、重复、长期的任务;服务机器人主要应用于家庭等场景,为人类提供清洁、监控、娱乐等多种服务,侧重于与人类的交互。相互作用;特种机器人主要代替人类完成高风险、特殊工况下的任务,如特种作业、极限作业、科学研究等。
根据形状(运动方式),机器人分为三类:机器人手型、轮式/履带式、腿足式。
一般来说,机械手常用于焊接、装配、喷漆、装配等固定场景。它们的灵活性较差,是工业机器人的基本形式。遥控轮式/履带式机器人具有一定的灵活运动能力和地形适应能力,常用于非结构环境下的特种侦察、灾害救援、环境监测等。腿式机器人模仿人类和动物的行走方式,更能适应各种复杂地形。它们也是未来通用机器人的理想形式。
就目前的仿人机器人而言,主流形态既包括完全拟人化的双足机器人,也包括折衷的轮式机器人。应用场景涵盖行业、服务、特种作业等主流场景。由于工厂制造场景相对简单,机器换人的需求更加迫切,因此人形机器人将首先应用于工业制造,然后逐步扩展到商业服务、家庭陪伴等更复杂的场景。
对于仿人机器人在工业领域的应用,汽车制造是第一步。华西证券指出,汽车制造流程繁琐、重复性高、标准化程度高,“机器换人”容易产生规模效应。对于内饰件、总装等精细、繁琐、连续灵活的作业,相比工业机械臂和人形机器人具有更大的适用性。
目前,特斯拉是工业领域人形机器人的先驱。 2024年6月13日,特斯拉CEO马斯克在年度股东大会上表示,特斯拉将于2025年开始限量生产Optimus人形机器人,并于明年在自己的工厂测试人形机器人。他预测,明年特斯拉将有“超过 1000 个,甚至数千个 Optimus 机器人投入运行”。马斯克还指出,人形机器人将成为未来工业的主力,机器人与人类的比例将超过1:1,对应世界上机器人的数量。超过100个1亿个人形机器人或更多。
2024年10月17日,特斯拉发布了最新的机器人演示视频。由于特斯拉擎天柱人形机器人的进展对整个行业至关重要,因此引起了资本市场的高度关注。
对于特斯拉最新演示视频中透露的信息,大树机器人有限公司前工程师六度在接受采访时表示:
“与六个月前的演示相比,机器人在很多方面都有了明显的进步,动作更加流畅,脚步更加稳定,上下肢的协调性得到了提高,腰部的灵活性也得到了增强。
在这段视频中,机器人展示了一种全新的能力:在陌生的环境中利用视觉系统分析环境、规划路径并避开障碍物。这标志着其自主决策能力的显着提升。
此次展示的新功能还包括多设备协同工作、独立规划决策能力、自动充电等。其中,多设备协同工作和独立规划决策能力这两个功能尤为引人关注,展现了特斯拉机器人技术的重大突破。 ”
中航证券指出,随着特斯拉擎天柱的推出,人形机器人将在2025年进入量产元年,其应用场景预计将经历“特斯拉在特定领域引领工厂应用——制造业开始全面渗透和渗透”。传播——成熟”三个阶段。中泰证券指出,目前市场预期特斯拉机器人将于2025年进入限制生产,年产量数千台,2026年开始销售产品并在市场上流通。
从具体市场空间来看,中航证券预计2030年人形机器人市场规模将突破5000亿元。
图:仿人机器人市场空间预估 数据来源:中航证券,36氪整理
运动控制算法制约商业化进程
尽管特斯拉已经描述了其对人形机器人的愿景,并且资本市场对人形机器人的长期市场规模也相对乐观,但从短期来看,资本市场仍然对人形机器人的商业化进程持怀疑态度,尤其是国产替代的过程。谨慎态度是2024年机器人板块股价波动的重要原因之一。
仿人机器人之所以在市场上如此受欢迎,主要是因为其广泛的适用性。一方面,现实世界中的大多数工作和生活场景都是专门为人类设计的,人形机器人可以在不改变现有设施的情况下很好地适应场景。另一方面,人形机器人具有人的外形,在人机交互过程中更容易被人们接受,并且具有更多的情感价值。
然而,由于运动性能和运动控制算法等因素,双足仿人机器人的场景适应性并不如预期。
中泰证券认为,在硬件层面,目前供给侧硬件的制造和成本已经不再是制约因素。相机、谐波减速器、传感器、线性执行器等产能较为充足。此前螺丝市场规模较小,没有现有的生产能力。不过,目前正在引进设备国产化,扩产并不是硬性约束。
在软件层面,与运动控制相关的小脑算法还处于比较早期的阶段,已经成为限制双足人形机器人发展的主要因素。
目前,仿人机器人算法主要包括环境感知与交互、运动控制两个方向。由于人形机器人首先应用于工业场景,后来逐渐扩展到服务机器人等C端场景,而工业场景对环境感知和交互算法要求不高,企业可以通过迭代感知和交互算法来逐步迁移到了C端场景。然而,与运动控制相关的小脑算法将限制人形机器人在工业环境中的应用。因此,市场认为轮式机器人可能会先于双足机器人进入商业化进程。
据开元证券报道,在2024年世界机器人大会上,致远、乐居、兴动健源、银河环球、帕西尼感知、星海图、星尘智能、UniX AI(优力奇)等厂商纷纷推出“轮式机器人”。 “底盘+手臂”的折衷设计方案,“轮式底盘+手臂”方案解决了仿人机器人的稳定性问题,同时在续航方面也具有优势。
大煞机器人有限公司前工程师在六度采访中表示:
“腿部的结构要消耗大量的能量来维持平衡,其稳定性也比较低。与轮式或四足结构相比,双足形式在承载能力、运动性能和稳定性方面没有优势。”目前更多的是探索性的方向,这种潜在的转变可能会导致机器人行业更加注重实用性和效率,而不是纯粹追求人形外观。未来,制造商可能会调整人形机器人的设计,转向四足或轮式。其他结构扩大其使用范围。”
原UBTECH产品总经理也表达了类似的观点:
“人形机器人在运动性能方面确实面临一些重大挑战。以UBTECH等公司展示的人形机器人为例,制造商在开发其运动控制算法和电机性能结构时,通常会优先考虑双足技术的掌握。然后可以根据需求开发其他类型的下肢结构。
从功能角度来看,不同类型的机器人下肢结构各有优势:履带式机器人擅长越过障碍物,四足机器人相对容易操作,双足机器人更擅长爬楼梯。目前,国内各公司的运动控制技术水平已趋于接近。虽然上楼梯不再是问题,但下楼梯仍然存在挑战。 ”
总的来说,对于关注仿人机器人行业走向的投资者来说,运动控制算法和电机性能成为判断仿人机器人商业化速度的两个重要指标。
但从投资角度来看,未来实质性业绩发布比前沿技术进步更重要。
中金公司认为,零部件的投资思路已从早期关注核心Tier1、扩散潜力Tier2逐渐转变为目前关注降本需求大、确定性强、高的核心Tier2环节。考虑到计划的边际调整区,国内替代的可能性。来0-1增量机会。
中信建投指出,目前人形机器人与汽车技术和工艺同源,是汽车商业模式的延伸。同时,中国汽车产业链在智能驾驶领域积累了大量技术和相关人才,有望助推人形机器人算法发展。因此,未来仿人机器人产业链有望充分利用汽车产业链的优势,实现品类扩张和竞争力溢出。