现象级大赛道来临机器人指数近16个交易日涨超20%AI好搭档—“具身智能”的人形机器人带来新时代的出资时机

发布时间: 2023-08-12 23:21:15   作者: 交流减速电机

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  6月28日,北京市人民政府办公厅发布《北京市机器人工业立异开展举动计划(2023-2025年)》,接力上海市政府近期发布的机器人方针,给抢手的机器人板块再加火力。自从5月份特斯拉人形机器人optimus的闪亮上台,叠加AI行情催化共振,人工智能最强落地址之一的机器人板块敞开“暴走”方法。近来在AI板块回调时机器人板块也展现其抗跌特色,到7月4日,工业机器人及工控体系(中信)(CI005466.WI)近16个交易日上涨21.44%,6月以来远远领跑于AI其他细分赛道。特斯拉首席履行官马斯克称:“未来每个人都会具有一个人形机器人,这个商场将会超越电动车的需求。”板块火爆的背面,机器人赛道发生了什么?“具身智能”的机器人真的是AI的终极载体吗?

  机器人技能的研讨起始于20世纪中期,得力于依据计算机技能和自动化的开展,工业机器人先行,现在正逐渐走向“具身智能”的阶段。现在机器人在工业制作范畴现已十分广泛,自动化出产降本增效显着。2022年我国工业机器人商场规模609亿元,为全球榜首大商场(IFR、中国电子学会数据)。

  人形机器人具有与人类类似的躯干结构与运动才能,具有更强的环境适应才能,更丰厚的动作形状,既能够运用于工业范畴,也能够运用于商用、家庭范畴(如AI管家,筹办家务清洁、煮饭、照料白叟小孩等),现在开展还归于前期阶段,开展空间宽广。特斯拉首席履行官马斯克曾论述愿景,“未来人类和人形机器人的份额将不止是1:1,人形机器人或许超越人类数量“。2020年全球人形机器人商场约为5.6亿美元,而到2027年估计商场规模或将到达141亿美元,CAGR达58.5%。其间,2027年中国人形机器人商场有望到达23亿美元,CAGR达56.4%。

  现在,人形机器人的开展痛点在于尚不老练的产品和高要求的运用场景之间的对立。人形机器人触及软硬交融等技能:如本体技能、AI技能,手眼和谐、人机交互、SLAM与导航等交融技能。运动操控软件与硬件之间的复合才能是人形机器人中心痛点,现在展现的部分机器人还存在动作生硬、下肢运动不稳定、简略跌倒、关节扭矩技能无法同等人类关节的扭矩密度等状况。其他现在人形机器人还处于初期阶段,高企的本钱依赖于大规模量产和多方位技能迭代,因而运用场景不太清晰。未来跟着硬件环节继续迭代晋级,AI深度强化学习、仿真+AI大模型的运用,运动才能、步态操控等有望优化。另一方面,跟着国产供应链晋级代替,本钱有望进一步下降带来商业化落地放量,运用场景也将迸发出生机生机。

  【AI的开展给人形机器人注入魂灵,“具身智能”的人形机器人是AI的绝佳载体】

  英伟达创始人黄仁勋表明:AI下一个浪潮将是“具身智能”。“具身智能”指像人相同能够与环境交互感知、自助规划、决议计划、举动、履行任务的机器人。人形机器人是人工智能的最强落地方法之一,是AI的一个好搭档,承当AI的输出窗口的效果。人形机器人包含人机交互、环境感知、运动操控三大中心才能,都与AI的开展休戚相关。人机交互体系作为人形机器人的“大脑”,机器人能够经过深度学习、天然语言处理等技能来完成语音辨认、图像辨认、自主导航等功能,人形机器人能够愈加天然、精确的了解人类情感,在精力陪同和物理陪同需求日益添加的布景下有稀缺价值。其他多模态学习能够聚合多源数据的信息,比方gpt4、PaLM-E的多模态练习,大大进步决议计划全体的精确率。一起AI也能更快处理运动操控的问题,运动操控要害在算法迭代,运动操控技能抢先的波士顿动力公司选用模型猜测操控(MPC),即构建机器人动力学模型来猜测机器人未来的动作。另一方面,例如英伟达、谷歌、腾讯等公司都在推动虚拟环境调试,能够大幅进步练习的功率。全体来说,AI的开展将进一步进步机器人的智能化水平,有望为机器人范畴带来更多的开展时机。

  2022年上半年受宏观经济下行、俄乌战役等多方面要素影响供应端交给,下半年供应链压力缓解,跟着工业机器人需求稳增和国产化率稳步提高下,2022年工业机器人板块全体成绩稳健增加。依据MIR睿工业统计,2022年我国工业机器人商场销量达28.2万台,同比增加约10%。2022年工业机器人板块13家上市公司经营收入同比增加14.10%。若除掉某公司商誉财物减值的极点影响,工业机器人板块完成归母净利润13.18亿元,同比高增18.4%。2023年跟着工业出产的稳步复苏,工业机器人产值今年来初次完成同比正增加,1至5月工业机器人累计产值为18万,同比增加5.3%。考虑到特斯拉Optimus未来量产规划和降本诉求,国产相关零部件有望经过高性价比和降本优势代替海外供应链。以工业化程度较高的工业机器人为例来看,工业机器人中技能难度最高的三大中心零部件别离是减速器、伺服体系、操控器,三者别离占工业机器人本钱构成的35%、25%、10%。咱们以为从硬件视点来看,电机驱动、减速器、传动设备及传感器为人形机器人中心本钱构成。

  减速机作为机器人的中心精细零部件,技能壁垒高。减速器是衔接动力源和履行组织的中心组织,具有匹配转速和传递转矩的效果。干流的精细减速器包含谐波减速器、RV减速器等,谐波减速器凭仗体积小、质量小、减速比大、扭矩密度较高、轴向尺度小等特色更合适于人形机器人运用,如“无框电机+双编码器+力矩传感器+谐波减速器”计划。例如特斯拉机器人配套了全身40个运动履行单元,假定运用20个谐波减速机,跟着人形机器人开展到消费等第其他产品,中性假定下减速机的商场空间增量为125亿元,人形机器人将给减速机带来需求空间增加。

  从现在谐波减速器竞赛格式来看,日企A为全球寡头,全球市占率超8成,我国谐波减速器方面尽管起步较晚,但国产谐波减速器龙头公司B在减速比、输出转速、传动精度等方面现已较国外有显着的距离收敛,而且市占率仅次于日企A。公司B绕开日企A技能封闭,自研P型齿理论,其规划的P型齿承载才能更强,自研的DNG柔性轴承也具有高性价比。因为技能路途不同及人工费用差异,B公司的谐波减速器单位本钱显着低于日企龙头,即使是在产品均价很低的状况下,其毛利率在近三年仍高于日企龙头约10%。B公司在墨西哥的合资子公司也有望成为特斯拉墨西哥超级工厂的重要供货商,跟着公司募投项目的稳步推动,产能的扩大将逐渐抢占国内与国际商场。B公司的谐波减速器现已配套国内人形机器人优必选,未来有望接受更多服务机器人时机。

  人形机器人的商用特色要求其具有愈加灵敏的运用场景,其手指应具有更高的自由度。此外,人形机器人的手指空间狭小,因而人形机器人手指关节需装备更多小型化且能够输出较大力的电机。归于直流永磁伺服电动机的空心杯电机完美符合人形机器人对应手指关节轻量化、高精度等需求。空心杯电机在结构上打破了传统电机的转子结构方法,选用的是无铁芯转子这种新颖的结构,彻底消除了因为铁芯构成涡流而形成的电能损耗。比较一般电机,空心杯电机具有能量转化功率较高,起动、制动敏捷,呼应较快和运转稳定性牢靠,转速的动摇较小等优势,因而合适需求快速呼应的体系。特斯拉Optimus机械手采纳空心杯电机+腱绳驱动的方法,然后满意手部运动的快速呼应需求。空心杯电机商场长时间被外资独占,跟着国产厂商的量产工艺水平不断打破,产品性能参数如转速、转矩、呼应速度、分量、电机功率上已能够与海外空心杯电机巨子对标,而且性价比优势显着。例如国产企业C公司的空心杯电机单价仅为海外巨子同类产品的四分之一,所产的混合式步进电机的商场份额稳居全球前三,打破了日企独占。其直流无刷电机、沟通伺服电机、空心杯电机技能亦在全球居于前列水平。C公司高度重视研制投入,并经过对三家海外优质运控企业的收买切入了价值量更高的空心杯电机商场,2022年海外收入占总收入份额超越48%,已在全球移动服务机器人等运动操控自动化尖端技能运用范畴占有重要的商场份额。诸如此类的公司,在人形机器人走入量产的路途大将招引很多人形机器人的客户,迎来新一轮的开展时机。

  机器人的闪烁上台远不止解放双手那简略,未来的国际里或许每个人都不止有一个人形机器人,不管从情感陪同仍是物理支撑都将全方位赋能人类的日子。从0到1的打破里,AI和机器人相得益彰,“具身智能”的人形机器人是AI的绝佳载体。人形机器人或许是未来稀少难得的——好像当年消费电子中苹果工业链、特斯拉电动车工业链——现象级的长坡厚雪大赛道。咱们以为传统机器人中技能壁垒高、本钱占比较大的环节值得重视,如操控器、伺服电机和精细减速器等,其他AI技能革命带来的机器人智能化新趋势环节如传感器、视觉、语音交互等板块也有望迎来上升时机。关于中下游或许有爆发式需求增加的范畴,工业机器人中的国产化浸透率提高和人形机器人的星斗大海,都将带来归于新时代的出资时机。

  危险提示:基金有危险,出资需谨慎。以上观念仅供参考,所提及上市公司及个股仅作为举例说明,不构成任何推介或出资主张。

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