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事件：机器人赛道火爆，产品迭代迅速，美股头部科技公司纷纷入局。2024年2月24日，英伟达宣布成立新的研究部门——“GEAR”，加码机器人赛道；2月29日，人形机器人初创公司Figure宣布，已从亚马逊创始人贝索斯、英伟达、OpenAI和微软等公司筹集了约6.75亿美元资金，使其公司估值达到26亿美元；3月13日，Figure最新发布了一段视频，展示了机器人Figure 01在OpenAI大模型的支持下，已能够与人类对话，理解并执行人类的指令和任务。当前美股机器人赛道火爆，人形机器人初创公司在一

机器人的轻量化主要是从材料和结构这两个方面来实现。但基于材料的方法，需采用新型材料，如镁、铝合金和碳纤维复材等，其成本高且加工难度大，同时材料轻量化也需和结构设计相互耦合。与其相比，基于结构优化的方法只需改变结构形状，其成本低且容易实现，因而结构轻量化就成了机器人轻量化设计的主要方法。

人形机器人量产，硬件本体是前置条件，更重要的是“AI 大脑”。从感知、执行、决策和认知四个功能来看，认知和决策功能是智能化的最高标准，其实现也难于感知和执行功能，均具备才能称为 L5 级（自适应型）。正是大语言模型技术的飞速发展，使得机器人能够自主感知环境、理解任务、动作编排等自主完成一套动作成为可能，智元机器人的 EI-Brain 框架为我们提供了一个很好的理解角度；同时，人形机器人也是“具身智能”的最好载体之一。

IMU（惯性测量单元）：姿态测量和惯导的核心传感器。IMU 是测量物体三轴角速率及加速度的装置，通常由两个及以上的加速度计和陀螺仪组成。IMU作为惯性定位技术的核心设备，经过误差补偿和惯性导航解算，最终输出载体相对初始位置的坐标变化量、速度等导航信息。IMU 按使用性能从低到高可分为消费级、工业级和军用级，不同级别的 IMU 在设计、制造和成本方面都有所差异，以满足不同领域对性能和可靠性的需求。IMU 下游应用广泛，涵盖从消费电子、汽车电子到工业与通信、医疗健康等各个领域。

减速器是在原动机和工作机之间起着匹配转速和传递扭矩作用的部件，绝大多数工作机负载大、转速低，不适宜用原动机直接驱动，需通过减速器来降低转速、增加扭矩，因此绝大多数的工作机均需要配用减速器。上游主要为齿轮、轴承、箱体等基础零件，上游供应链较为简单；下游行业应用较为广泛，包括工业机器人、精密机床、工程机械、冶金设备、矿山机械等多个行业，具备较强通用性。

灵巧手：人形机器人末端执行与感知的工具，是人形机器人未来硬件迭代空间最大的功能模块之一。灵巧手模仿人手的结构和功能，实现对物体的灵活抓取，满足多种工作需求。根据我们测算，目前单只人形机器人灵巧手成本约2.8万元，我们预计产业化成熟后，单只价值量有望降低到1.5万元，在人形机器人整机成本中占比约14%。我们预计2030年人形机器人灵巧手全球市场空间约568亿元，2023-2030年市场空间复合增速约35%。

传感器是人形机器人中核心的感知部件，可以类比做人的感觉器官。传感器由敏感元件、转换元件及转换电路构成，可以按照输入量、转换原理、输出信号等多种方式分类。目前常见的传感器主要有电阻应变式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、压阻式传感器、MEMS 传感器等。

人形机器人产业链催化不断。根据擎天柱首席工程师 Milan Kovac，目前擎天柱行走速度约为 0.6 米/秒，速度与此前相比提高了 30%。通过改进前庭系统、脚部轨迹，以及地面接触逻辑，并升级运动规划器，缩短整个机器人的环路延迟，擎天柱整体行走稳定性和自信程度都有所提升，转弯表现也十分优异。研究团队还为其添加了一些躯干和手臂的摇摆动作，使行走更加自然。此外，英伟达将成立 GEAR 研究小组，由高级科学家 Jim Fan 领衔，专注于通用具身智能体的研究。我们认为人形机器人是 AGI 具身智能的

公司是中国头部专业齿轮厂商，积极拓展减速器领域，近年来发展快速。公司 40+年专注机械传动核心部件的研制与销售，已成为中国头部的专业齿轮产品制造商和服务商之一。公司从摩托车齿轮起家，陆续进入乘用车、工程机械、商用车齿轮等多个领域。凭借齿轮行业多年技术与经验积累，公司积极布局高精密减速器领域，于 2020 年成立专门从事机器人 RV 减速器的子公司环动科技。

Optimus产业化加速推进，应用场景有望快速打开。2024年1月三花智控、拓普集团相继加码机器人项目投资，验证行业已初步具备由研发试验向量产阶段过渡的产业条件。我们预计2024年下半年Optimus有望实现零部件定点，2024年底或2025年初有望逐步进入小批量量产阶段。从下游应用来看，汽车制造是机器人应用的天然大市场，但对于车身内配、总装环节等精细而繁琐、连续柔性化作业的工作，工业机械臂具备明显的应用局限性，为人形机器人提供切入机会。1）从产业布局来看，特斯拉、小鹏、宝马、本田、丰田、比亚迪

人形机器人感知模块是运控与交互基础，遍布全身，未来成长空间广阔。人形机器人主流传感器包括，1）位觉传感器：使用量1颗IMU，用来测量机器人的运动及姿态信息，一个价格400-2000元，未来或取消；2）视觉传感器：国内深度相机+激光雷达，特斯拉为纯视觉方案，1个鱼目摄像头+2个普通摄像头；3）关节力控传感器：特斯拉每个线性关节在电机外分别放置1个一维压力传感器；每个旋转关节在减速器外分别放置1个一维力矩传感器，国内方案不一。4）手腕和脚踝传感器：每个手腕脚踝分别放1个六维力矩传感器（可选装），价格

精密丝杠的粗加工环节制作工艺路线较多，可选择车削、铣削和冷锻的加工方式。行星滚柱丝杠的制作包括对主丝杠、滚柱和螺母进行粗加工和精加工，制作工艺有 3 条技术路线，其中热处理环节基本一致，不同点在于粗加工环节。车削是较为传统的工艺，利用主轴的回转和刀具的移动来实现对多余材料的切割；铣削使用旋转的多刃刀具切割材料，生产效率更高；冷锻对材料进行冷挤压以达到成型目的，材料利用率较高。制作出的工件还需经过热处理和磨削环节。