人形機器人：行則將至，量產可期。人形機器人是AI技術落地物理世界的優質載體，近兩年通用大模型的發展賦予人形機器人強大的泛化能力，產業進入商業化落地的初級階段，特斯拉、OpenAI、英偉達、三星等科技巨頭紛紛入局搶占行業高地。以特斯拉為例，馬斯克于2021年提出人形機器人概念機TeslaBot，2022年推出原型機Optimus，2023年12月推出Optimus-Gen2，相比一代進化顯著，感知、大腦、運控能力明顯提升。伴隨特斯拉Optimus落地，2025年人形機器人將步入量產元年，其應用場景有望經歷“汽車工廠應用—制造業開始全面滲透鋪開—成熟后走進千家萬戶”三個階段。據我們測算，至2030年全球人形機器人需求有望達200萬臺，對應市場空間超5700億元。

　　執行系統：靈活關節，絲杠、電機、減速器是關鍵。硬件決定人形機器人的運動靈活程度，特斯拉Optimus關節由40個執行器組成，核心零部件包括絲杠、電機、減速器，旋轉關節、直線關節、靈巧手合計成本占比超過50%，降本訴求下國內產業鏈更具優勢。1）絲杠：用于直線關節，主要種類包括梯形絲杠和滾柱絲杠，常見的加工工藝包括車削、銑削、磨削，其中磨床是粗加工和精加工環節的重要設備；目前成本占比23.4%，降本需求最為迫切。2）電機：無框力矩電機用于旋轉關節和直線關節，空心杯電機/無刷有齒槽電機用于靈巧手，電機合計成本占比約8.9%。3）減速器：用于旋轉關節，諧波減速器為當前主流方案，部分精度要求較低的關節也可用行星減速器，目前成本占比約4.1%。

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　　感知系統：交互之媒，多傳感器綜合賦能。傳感器是將機器人對內外部環境感知的物理量變換為電量輸出的裝置，可分為內部傳感器和外部傳感器，人形機器人核心的傳感器包括力矩傳感器、視覺傳感器、觸覺傳感器，目前傳感器成本占比約24.7%。1）力矩傳感器：旋轉關節和直線關節應用扭矩傳感器，手腕、腳腕可使用六維力矩傳感器增加柔順控制能力。六維力/力矩傳感器成本及制造難度遠高于單維力矩傳感器，早期應用場景以航天領域的空間機械臂為主。2）視覺傳感器：特斯拉Optimus采用純視覺方案，小米、宇樹等大多使用多傳感器融合方案。3）觸覺傳感器：特斯拉Optimus-Gen2手部搭配觸覺傳感器，是相比上一代最大的邊際變化之一，有望引領行業新趨勢。

　　控制系統：智能“小腦”，核心算法自研為主。運動控制是指對機械運動部件的位置、速度、方向等進行實時控制，使其按照預期的運動軌跡和規定的運動參數進行運動。一般控制器需要根據機器人的任務場景與需求具體設計開發，需要滿足低功耗、高算力、高集成度等要求，目前各家人形機器人場景應用多樣，且算力需求存在差異，因此控制器以自研為主。

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　　投資建議：人形機器人產業趨勢明確，目前產業進入從0到1的重要突破階段，2024年是突破量產的關鍵一年，后續應重視技術迭代、定點、新品發布等事件催化，我們建議重點關注以下投資方向：1）Tier1：三花智控、拓普集團；2）絲杠：北特科技、貝斯特、五洲新春；3）傳感器：柯力傳感、東華測試、漢威科技；4）減速器：綠的諧波、中大力徳、雙環傳動；5）電機：鳴志電器、步科股份；6）國內整機：博實股份。

　　風險提示：AI技術迭代不及預期、人形機器人量產進度不及預期、國產替代不及預期、宏觀經濟波動等。（中航證券 鄒潤芳,閆智,盧正羽 ）

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