封面來源|視覺中國
2022年，特斯拉發(fā)布人形機(jī)器人Optimus，正式掀起人形機(jī)器人賽道的投資熱潮。
2023年，英偉達(dá)創(chuàng)始人黃仁勛表示具身智能是人工智能的下一個(gè)浪潮。具有感知和交互能力的人形機(jī)器人是具身智能的一種重要形式，特別是在大模型的加持下，人形機(jī)器人有望具備更高的事物處理能力和自然語言交互能力，相應(yīng)商業(yè)化進(jìn)程也大幅提速。
一系列利好催化下，萬得機(jī)器人指數(shù)在2023年漲幅超25%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)跑贏大盤。但進(jìn)入2024年，機(jī)器人板塊卻經(jīng)歷了寬幅震蕩，萬得機(jī)器人指數(shù)一度下跌近40%，隨后自9月底啟動(dòng)反彈，目前全年累計(jì)漲幅約5%。
機(jī)器人指數(shù)的劇烈波動(dòng)，顯示市場對人形機(jī)器人的投資邏輯可能存在分歧。中泰證券此前表示，機(jī)器人主題炒作的2-3年以來，市場審美疲勞與特斯拉機(jī)器人進(jìn)展低于預(yù)期使得股價(jià)目前處于低位。那么，人形機(jī)器人究竟是否還值得投資？有哪些關(guān)鍵信息需要投資者特別關(guān)注？
近日，信息咨詢公司六度智囊接到需求，多名客戶希望對人形機(jī)器人領(lǐng)域不同專家進(jìn)行訪談，以對行業(yè)動(dòng)向有更深入把握，側(cè)面證實(shí)了市場對人形機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀的關(guān)注。六度智囊是一家商業(yè)信息檢索平臺，為客戶提供優(yōu)質(zhì)且領(lǐng)先的研究決策支持和專家知識共享服務(wù)。目前已實(shí)現(xiàn)海外專家50K+，業(yè)務(wù)覆蓋北美、亞洲、歐洲、東南亞等地區(qū)。
根據(jù)六度智囊促成的訪談來看，不少專家認(rèn)為，受制于運(yùn)動(dòng)性能、運(yùn)動(dòng)控制算法等因素，當(dāng)下雙足式人形機(jī)器人的應(yīng)用場景有限，輪式人形機(jī)器人可能成為短期商業(yè)化的折中方案。
特斯拉引領(lǐng)，中期規(guī)模超5000億
機(jī)器人按應(yīng)用領(lǐng)域，主要分為工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、特種機(jī)器人三大類。
具體來看，工業(yè)機(jī)器人主要應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，替代或者協(xié)助人類完成簡單、重復(fù)的長時(shí)間作業(yè)；服務(wù)機(jī)器人主要在家庭等場景下為人類提供如清潔、監(jiān)護(hù)、娛樂等多種服務(wù)，重視與人類交互；特種機(jī)器人主要替代人類完成高危和特殊工況下的任務(wù)，如特種、極限作業(yè)、科研等。
機(jī)器人按形態(tài)（運(yùn)動(dòng)方式），又分為機(jī)器手、輪式/履帶式、腿足式三大類。
一般來說，機(jī)器手常用于焊接、裝配、噴漆、組裝等固定場景，靈活性較差，是工業(yè)機(jī)器人的基本形態(tài)。遙控輪式/履帶式機(jī)器人具備一定的靈活移動(dòng)能力和地形適應(yīng)性，常用于非結(jié)構(gòu)環(huán)境下的特種偵察、災(zāi)難救援、環(huán)境監(jiān)測等。腿足式機(jī)器人則是模仿人和動(dòng)物的行走方式進(jìn)行移動(dòng)，對各類復(fù)雜地形的適應(yīng)能力更強(qiáng)，同時(shí)是未來通用機(jī)器人的理想形態(tài)。
就當(dāng)下的人形機(jī)器人而言，主流形態(tài)既包括完全擬人的雙足式機(jī)器人，也包括折中方案的輪式機(jī)器人。應(yīng)用場景上則涵蓋工業(yè)、服務(wù)、特種作業(yè)等主流場景。由于工廠制造場景相對簡單、機(jī)器替人需求更加迫切，因此人形機(jī)器人將率先應(yīng)用于工業(yè)制造領(lǐng)域，隨后逐步拓展至商用服務(wù)、家庭陪伴等更復(fù)雜的場景。
人形機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，汽車制造為第一步。華西證券指出，汽車制造工序繁瑣，同時(shí)重復(fù)度高&標(biāo)準(zhǔn)化強(qiáng)，“機(jī)器替人”容易產(chǎn)生規(guī)模效應(yīng)，對于車身內(nèi)配、總裝環(huán)節(jié)等精細(xì)而繁瑣、連續(xù)工種柔性化作業(yè)的工作，相較工業(yè)機(jī)械臂，人形機(jī)器人具備更強(qiáng)的適用性。
目前，特斯拉是工業(yè)領(lǐng)域人形機(jī)器人的先行者。2024年6月13日，特斯拉CEO馬斯克在年度股東大會上表示，特斯拉將于2025年開始限量生產(chǎn)Optimus人形機(jī)器人，并于明年在自有工廠里測試仿人機(jī)器人，他預(yù)測明年特斯拉將擁有“超過1000個(gè)，甚至數(shù)千個(gè)在運(yùn)行的Optimus機(jī)器人”，馬斯克還指出，未來人形機(jī)器人將成為工業(yè)主力，機(jī)器人與人類的比例將超過1:1，對應(yīng)世界上將有超過100 億臺人形機(jī)器人甚至更多。
2024年10月17日，特斯拉發(fā)布了最新的機(jī)器人演示視頻，由于特斯拉Optimus人形機(jī)器人的進(jìn)展對整個(gè)行業(yè)至關(guān)重要，因此資本市場關(guān)注度頗高。
對特斯拉最新演示視頻透露的信息，在六度促成的一次訪談中，前達(dá)闥機(jī)器人股份有限公司工程師表示：
“與六個(gè)月前的展示相比，機(jī)器人在多個(gè)方面表現(xiàn)出顯著的進(jìn)步。它的動(dòng)作更加順暢，步伐更加穩(wěn)定，上下肢的協(xié)調(diào)性有所提高，腰部的靈活性也得到了增強(qiáng)。
在這次的視頻中，機(jī)器人展示了一項(xiàng)全新的能力：在不熟悉的環(huán)境中，利用視覺系統(tǒng)進(jìn)行環(huán)境分析、路徑規(guī)劃和避開障礙物。這標(biāo)志著其自主決策能力有了顯著的提升。
此次展示的新功能還包括多臺設(shè)備協(xié)同工作、獨(dú)立的規(guī)劃與決策能力以及自動(dòng)充電。其中，多臺設(shè)備協(xié)同工作和獨(dú)立的規(guī)劃與決策能力這兩項(xiàng)功能尤其引人關(guān)注，顯示了特斯拉機(jī)器人技術(shù)的重大突破�！�
中航證券指出，伴隨特斯拉Optimus落地，2025年人形機(jī)器人將步入量產(chǎn)元年，其應(yīng)用場景有望經(jīng)歷“特斯拉引領(lǐng)在特定領(lǐng)域工廠應(yīng)用制造業(yè)開始全面滲透鋪開成熟后走進(jìn)千家萬戶”三個(gè)階段。中泰證券則指出，市場當(dāng)前的預(yù)期是，特斯拉機(jī)器人25年進(jìn)入限制性生產(chǎn)，年產(chǎn)幾千臺，26年開始產(chǎn)品出售，在市場上流通。
就具體的市場空間來看，中航證券測算2030年人形機(jī)器人的市場規(guī)模將會超過5000億元。
圖：人形機(jī)器人市場空間測算 資料來源：中航證券，36氪整理
運(yùn)動(dòng)控制算法制約商業(yè)化進(jìn)程
盡管特斯拉描述了人形機(jī)器人的愿景，且資本市場對人形機(jī)器人的遠(yuǎn)期市場規(guī)模也較為看好，但站在短期角度，資本市場還是對人形機(jī)器人的商業(yè)化進(jìn)程，特別是國產(chǎn)替代化進(jìn)程持謹(jǐn)慎態(tài)度，這是機(jī)器人板塊在2024年股價(jià)震蕩的重要原因之一。
人形機(jī)器人之所以引起市場熱捧，主要源自其廣泛適用性。一方面，現(xiàn)實(shí)世界的工作、生活場景多數(shù)是為人類專門設(shè)計(jì)，人形機(jī)器人可以很好地適應(yīng)場景而無需改變現(xiàn)有設(shè)施。另一方面，人形機(jī)器人具備人的形狀，在人機(jī)交互過程中更容易被人接受，更具有情感價(jià)值。
但是，受制于運(yùn)動(dòng)性能、運(yùn)動(dòng)控制算法等因素，雙足式人形機(jī)器人的場景適應(yīng)能力卻不及預(yù)期。
中泰證券認(rèn)為，在硬件層面，目前供給端硬件的生產(chǎn)制造及成本已不再是約束條件。攝像頭、諧波減速器、傳感器、直線執(zhí)行器等產(chǎn)能較充裕，絲杠此前市場較小，未有存量產(chǎn)能，但目前正進(jìn)行設(shè)備國產(chǎn)化導(dǎo)入，擴(kuò)產(chǎn)不是硬約束。
而在軟件層面，運(yùn)動(dòng)控制相關(guān)的小腦算法處于較為初期階段，成為限制雙足式人形機(jī)器人發(fā)展的主要因素。
目前，人形機(jī)器人算法主要包括環(huán)境感知和交互、運(yùn)動(dòng)控制兩個(gè)方向。由于人形機(jī)器人首先應(yīng)用于工業(yè)場景，隨后逐步拓展至服務(wù)機(jī)器人等C端場景，而工業(yè)場景對環(huán)境感知和交互算法的要求并不算高，因此企業(yè)可對感知和交互算法進(jìn)行迭代，以逐步遷移至C端場景。但運(yùn)動(dòng)控制相關(guān)的小腦算法，則會約束人形機(jī)器人在工業(yè)環(huán)境的應(yīng)用，因此，市場認(rèn)為輪式機(jī)器人可能先于雙足式機(jī)器人步入商業(yè)化進(jìn)程。
根據(jù)開源證券，2024 年世界機(jī)器人大會上，智元、樂聚、星動(dòng)紀(jì)元、銀河通用、帕西尼感知、星海圖、星塵智能、 UniX AI（優(yōu)理奇）等廠家紛紛推出“輪式底盤+雙臂”的折中設(shè)計(jì)方案，“輪式底盤 +雙臂”方案解決人形機(jī)器人穩(wěn)定性問題，在續(xù)航方面也有優(yōu)勢。
在六度促成的一次訪談中，前達(dá)闥機(jī)器人股份有限公司工程師表示：
“雙腿的結(jié)構(gòu)需要消耗大量能量來保持平衡，而且其穩(wěn)定性也相對較低。與輪式或四足結(jié)構(gòu)相比，雙腿形態(tài)在承重能力、運(yùn)動(dòng)性能和穩(wěn)定性方面都不占優(yōu)勢，目前更多是作為探索性方向。這種潛在的轉(zhuǎn)變可能會導(dǎo)致機(jī)器人產(chǎn)業(yè)更加注重實(shí)用性和效率，而不是單純追求人形外觀。未來，制造商可能會調(diào)整人形機(jī)器人的設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)而采用四足或輪式等結(jié)構(gòu)，以拓展其使用領(lǐng)域�！�
前優(yōu)必選產(chǎn)品總經(jīng)理也表達(dá)了類似觀點(diǎn)：
“人形機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)性能方面確實(shí)面臨著一些主要挑戰(zhàn)。以優(yōu)必選等企業(yè)展示的人形機(jī)器人為例，其動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制算法和電機(jī)性能結(jié)構(gòu)的發(fā)展中，制造商通常會優(yōu)先掌握雙足技術(shù)，然后再根據(jù)需求開發(fā)其他類型的下肢結(jié)構(gòu)。
從功能角度來看，不同類型的機(jī)器人下肢結(jié)構(gòu)各有優(yōu)勢：履帶機(jī)器人在越過障礙物方面表現(xiàn)出色，四足機(jī) 器人操作相對簡便，而雙足機(jī)器人則在攀爬樓梯時(shí)更為擅長。目前國內(nèi)各家公司的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)水平已經(jīng)趨于接近。雖然上樓梯已不再是問題，但下樓梯仍然存在一定的挑戰(zhàn)。”
總的來說，對關(guān)注人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)方向的投資者而言，運(yùn)動(dòng)控制算法、電機(jī)性能也成為判斷人形機(jī)器人商業(yè)化速度的兩個(gè)重要指標(biāo)。
不過，站在投資角度，相較于前沿技術(shù)進(jìn)展，未來實(shí)質(zhì)性的業(yè)績釋放更為重要。
中金公司認(rèn)為，零部件投資思路從早期緊抓核心Tier1、擴(kuò)散潛在Tier2，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)楫?dāng)前關(guān)注降本需求大、確定性較強(qiáng)、國產(chǎn)替代幾率高的核心Tier2 環(huán)節(jié)，兼顧挖掘方案邊際調(diào)整帶來的 0-1 增量機(jī)會。
中信建投則指出，目前人形機(jī)器人與汽車技術(shù)、工藝同源，是汽車商業(yè)模式延展，同時(shí)中國汽車產(chǎn)業(yè)鏈在智能駕駛領(lǐng)域已經(jīng)積累了大量的技術(shù)與相關(guān)人才，有望助推人形機(jī)器人算法開發(fā)。因此，未來人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈有望充分利用汽車產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)品類拓展，競爭力外溢。
