机器人报告

工业机器人：长坡厚雪的优质赛道工业机器人是实现智能生产和数字化工厂的通用基础设施，制造业对快速生产和交付具有成本优労的产品的底层需求，让工业机器人始终维持高景气度。各国对二机器人的研収投入了很高的关注，包括《中国制造 2025》、日本《机器人新戓略》、美国《国家机器人计划》等。2019 年工业机器人保有量创历叱新高，近亏年增长了约 85%。2019 年全球销售量首次下滑但丌改长期向上赺労，其背后的长期驱劢逡辑为：（1）“4d”（dull, dirty, dangerous

本篇报告介绍了各种机器人及核心零部件，回顾了日本及中国机器人发展之路。机器人换人是长期确定性趋势，核心逻辑为劳动力替代+高端制造升级+进口替代。当下处于基本面拐点及创新突破节点，强烈推荐！机器人是多自由度，可按照既定程序工作的机械设备。根据应用领域不同可划分为工业机器人、服务机器人、特种机器人。根据形态不同可划分为多关节机器人、SCARA 机器人、DELTA 机器人、AGV/AMR 等。其中，多关节机器人搭载不同功能的末端执行器后，工业多关节机器人可实现焊接，喷 涂，搬运，检测等任务；协作多关节

研究背景：自特斯拉宣布人形机器人项目以来，基于对“机器替人”等产业逻辑的高度认可，市场对人形机器人相关产业链的发展高度关注。在此背景下，本篇报告聚焦机器人成本占比最高的精密减速器环节，结合特斯拉人形机器人的产品定位和各类精密减速器的结构特点以及当前的行业发展状况，分析未来行业发展路径和潜在的投资机会。（1）精密减速器是机器人成本占比最高的核心零部件，目前主流类型为精密行星、RV 和谐波减速器，三者各有优缺点，适用于不同场景。特斯拉人形机器人对零部件小型化、轻量化要求高，谐波和 RV 减速器是最为

线性执行器参考人体膝关节结构，通过四个连杆+四个枢纽进行机械模拟，即可实现较好的动能转换；特斯拉optimus通过手臂、腿上的线性执行器，对图示关节进行操控，模拟人类四肢运动。线性执行器：电机+行星滚柱丝杠+轴承+传感器，相关部位对力矩的要求较高，关键零部件为丝杠

丝杠导轨：精密机械中最常用传动部件：滚珠丝杠是将旋转运动转换成线性运动的理想传动装置，主要由丝杠轴、螺母、滚珠以及循环部件组成；导轨副实现支撑和机械导向作用，主要由导轨和滑座组成。滚珠丝杠搭配导轨，是精密机械中最常用的传动部件。从市场空间来看，根据我们测算，2021 年国内滚珠丝杠&导轨市场空间约 128 亿元。从下游来看，机床、机器人自动化&汽车为丝杠导轨最主要应用下游，其中机床为丝杠导轨最大应用下游，且对精度要求最高。直线导轨凭借其较高的精度和稳定性，在机器人&自动化

人形机器人产业化加速，或将成为下一个万亿市场：人形机器人发展历程可以追溯到 20 世纪初，1969 年日本早稻田大学加藤一郎实验室率先解决了机器人双足行走问题，研发出第一台以双脚走路的仿人机器人。近年来，波士顿动力、敏捷机器人、特斯拉等陆续推出人形机器人产品，人形机器人或将从实验室走出，进入新的发展时期。长期来看，人形机器人销量预计不低于现有汽车行业水平，甚至能到达与人口 1:1 的水准，根据世界汽车工业协会（OICA）最新数据显示，2022 年全球汽车销量约为 8163 万辆，按照人形机器人单

轴承主要分布于人形机器人的减速器和关节连接处。关节连接：一般两头会分别采用一个轴承，如线性关节两头分别使用深沟球轴承和四点接触轴承，旋转关节采用交叉滚子轴承。减速器：相比而言，减速器上所需轴承则更为复杂。其中（1）谐波减速器：交叉滚子轴承（约 100 元/个）*1+柔性轴承（约 60 元/个）*1，单减速器价值量约 160 元。（2）行星减速器：球轴承（国产 3-5 元/个，进口十几元/个）*2+满针滚针轴承（1-2 元/个）*3。（3）RV 减速器：滚针轴承（十几元/个）*6+圆锥轴承（国产十

减速器是旋转传动的纽带，在工业机器人领域有较为成熟的应用。减速器是连接动力源和执行机构之间的中间装置，机器人常用减速器包括谐波、RV、行星齿轮、摆线针轮减速器，其特点为结构紧凑且效率高。减速器为工业机器人的核心零部件之一，机器人的每个关节都需要配置一台减速器，价值占比零部件成本超过 30%。关节驱动模式影响减速器选择，行星和谐波依然存在方案之争。人形机器人关节驱动模式包括刚性、弹性、准直驱，刚性驱动器往往搭配高速电机+高传动比减速器（谐波），架构简单、扭矩密度高；串联弹性驱动器在刚性驱动硬件基础

人形机器人问世多年，特斯拉+ChatGPT 有望引爆。人形机器人是通过模仿人类的形态和行为设计制造出的机器人，目标辅助人类从而解放更多的生产力，从 1939 年电机械控制的 Elektro 至今已发展了 84 年。软件方面，ChatGPT 等大语言模型在历史上首次使得 AI 可以理解并帮助人类，即拓宽人形机器人可应用的开发领域，硬件方面，特斯拉等科技公司的入局使得规模化效应带来的降本可期，人形机器人有望在广阔的消费市场迎来自己的 iPhone 时刻。“感知-控制-执行”实现指令到执行，ZMP 模

“具身智能”通用人型机器人，特斯拉的长期价值来源。特斯拉正在开发可以实现“具身智能”的人形机器人Optimus。目前已能直立行走、抓取物体和工具。机器人将复用FSD视觉感知算法和Dojo超算，AI训练速度极大提升，同时有望引导电车供应链直接迁移。特斯拉认为Optimus将颠覆机器人行业，影响到教育、医疗、酒店、公共设施、住宅、零售等领域，未来预计需求达百亿台以上。市场空间巨大，产业链上游链条长应用广泛。通用人形机器人的灵活性和环境适应能力高，不需要特别改造环境，且使用寿命和残值比其他机器人更高。

人形机器人商业化爆发的前提：核心要解决通用性和成本的问题，而通用性的实现对技术提出了极高的要求，技术上要实现“类人功能”，软件方面需提供“大脑”的思考能力和“小脑”的运控协调能力，硬件方面需提供可实现相应动作的载体，难点在于如何做到更聪明、更效率、更灵活，可贴切满足人类需求进而实现商业化落地，当前基础要素已备且在迎来加速的拐点。特斯拉入局，加速软硬件迭代：过去100年以来国内外多家企业已推出可实现基础动作和交互的人形机器人，而特斯拉从2021年8月公布人形机器人项目到2022年9月展示原型机，再

空心杯电机：电机领域“皇冠上的明珠”，性能优势突出。空心杯电机是一种微型伺服直流电机，主要由定子、转子和换向系统组成，其转子创新性的突破了传统电机的结构形式，采用无铁芯空心杯状结构。空心杯电机具有效率高、转速快、响应快、寿命长、体积小和运行稳等特点，凭借这些性能优势，空心杯电机下游应用领域广泛，在机器人、医疗器械、无人机和自动化设备等场景中不断突破，成为高端制造中的理想选择。市场空间“小而精”，海外厂商占据主要份额。空心杯电机以其出色的性能和广泛的应用，市场规模快速增长。根据 GII 引用 QY