人形机器人深度:AI驱动,未来已来

admin 科技生活 2024-10-05 3 0

人形机器人:AI巨头入局,产业化提速

特斯拉:“具身智能”先行者,Optimus持续迭代

特斯拉是“具身智能”浪潮的先行者,特斯拉公司CEO埃隆·马斯克认为,未来地球上的机器人数量终会超过人类。特斯拉人形机器人开发进展迅速:2022年10月:人形机器人首次亮相,需要人搀扶,无法正常工作;2023年3月:人形机器人可实现直立行走,且能实现装配任务,手指关节可抓取电动工具、螺丝等;2023年5月:人形机器人在车间灵活行走、抓取物体,并展示了电机扭矩控制技术(不打碎鸡蛋);2023年9月:人形机器人可实现自主分类物品、做瑜伽等复杂任务,且完全基于端到端离线神经网络技术实现;2023年12月:人形机器人行走更加轻盈,可做深蹲,手部关节更加灵巧;2024年2月:人形机器人可以实现工厂内的丝滑转弯、灵活行走。

英伟达:内生+外延布局大脑+本体,AI巨头赋能人形机器人产业

英伟达:全球第一家市值突破万亿美元的芯片公司、全球第一家由华人创立的万亿美元市值公司、第七家市值越过1万亿美元的美国公司。

英伟达的机器人布局可以追溯到十年前,2016年8月,在OpenAI成立不到一年之际,英伟达把全球第一台AI超算——DGX-1捐给了OpenAI。当时的OpenAI还只是一家名不见经传的初创公司,当时的马斯克还是OpenAI的创始人,也是OpenAI最早的支持者。

英伟达在机器人市场的真正布局始于2018年。在这一年英伟达宣布推出包含全新硬件、软件和虚拟世界机器人模拟器的NVIDIAIsaac,同时还推出专为机器人设计的计算机平台JetsonXavier和相关的机器人软件工具包。其后的几年,英伟达从底层芯片到计算平台到训练与验证进行全方位布局。

2024年,英伟达入股FigureAI,FigureAI是一家致力于打造自主通用人形机器人的初创公司,旨在与人类进行交互并执行多种任务,可以自动执行一系列动作,包括行走、搬运、操作物体等,应用场景包括仓库管理、物流配送、医疗保健等领域。

人形机器人软硬件架构:具身智脑,AI赋能

软件架构:多层级任务拆解,引入大模型智能化程度大幅提升

人形机器人的软件技术架构与人类大脑相似。云端超脑理解任务、完成推理;大脑进行抽象思维、形成策略;小脑形成运动控制指令;脑干负责硬件部件的底层任务。

AI为人形机器人提供了智能化的核心功能,而人形机器人则为AI提供了一个具身化的平台。在全球AI浪潮下,科技巨头通过产业联盟形式走向合作,形成优势互补。ChatGPT为人形机器人提供了强大的语言理解和生成能力,丰富了机器人的应用场景和提高了用户体验。

硬件架构:关注高壁垒、高价值量环节,国产化降本空间大

市场空间:行星滚柱丝杠、六维力矩传感器、无框力矩电机等核心零部件价值量占比在10%以上;力/力矩传感器和柔性触觉传感器原有全球市场空间较大,分别为589亿元和110亿元,其他核心零部件原有市场空间大多在50亿元及以下,预计人形机器人市场放量将带来较大弹性;从市场成熟度来看,行星滚柱丝杠、六维力矩传感器、触觉传感器、软件系统等核心环节的市场仍在发展早期、有较大技术/工艺迭代空间。

竞争格局:行星滚柱丝杠、六维力矩传感器、触觉传感器、空心杯电机、软件系统是当前国产化提升空间较大的核心环节,同时也是技术壁垒较高的零部件。

人形机器人市场空间:场景丰富,潜力凸显

人形机器人应用场景可根据市场容量、技术要求分为四个象限

人形机器人应用场景可根据需求侧的市场容量和供给侧的技术要求,分为四个象限。产业化初期工厂作业、仓管搬运、导购服务、科研教育等市场容量大、技术难度较低的应用场景,有望在供给端和技术端齐发力下,实现量产突破。

在劳动力短缺、人工成本昂贵背景下,人形机器人时薪性价比高

海外人工成本昂贵,人形机器人时薪比海外人工低很多,理论上可以24h工作。1)工厂、物流:以美国福特汽车工厂工人薪酬为例,每名汽车工人平均每周薪资接近1300美元,即260美元/天,换算成时薪约32.5美元/h。若用于工厂、物流的人形机器人定价5万美元,成本1.7美元/h,若定价2万美元,成本0.7美元/h。2)保姆、康养:根据Care.com数据,美国全职保姆(40小时/周),可以照看1到2个孩子,时薪大约13.6美元/h,每周约为545美元。若用于保姆、康养的人形机器人定价15万美元,成本5.1美元/h,若定价3万美元,成本1.0美元/h。

美国制造业工人短缺,且用工成本攀升,加速人形机器人产业化

以美国为例,人形机器人有助于缓解美国制造业工人结构性短缺,且用工成本攀升的难题。1)美国制造业面临结构性劳动力短缺,受就业观念、移民政策等因素影响,美国汽车工厂、半导体工厂、建筑行业等面临“用工荒”;2)美国工会力量强大,工会争取的高工资、福利对于制造业企业用工成本、生产效率造成较大压力。特斯拉弗里蒙特、德克萨斯、柏林、上海工厂就业人数合计用工人数约7万人,对于人形机器人的需求,在产业化初期、中期、远期有望分别达0.7、3.5、6.3万台。

美国家政服务业劳动力紧缺且昂贵,对人形机器人需求大

2020年1月-2022年11月,美国服务业职位空缺数的增量和增幅大多高于非服务业。根据澎湃商学院,从细分行业看,制造业的职位空缺数较疫情前水平增加了近1倍,成为增幅最大的细分行业。专业和商业服务、教育和保健服务业、休闲住宿业等接触性服务业的职位空缺数的增量较大,且增幅均超过总体职位空缺数的增幅,实现了超额增加,对总体拉动率近60%。美国“三明治一代”因为照顾老人造成的经济负担极大。根据ShareAmerica,在美国,有一个越来越大、被称之为“三明治一代”(SandwichGeneration)的人群,就是那些不但自己要工作,家中还有小孩和老人需要照顾的家庭。因为家中有老人需要照顾,在整个照顾期间给子女造成的经济负担平均高达65.9万美元,对于普通的工薪阶层而言,那是一笔相当可观的损失。根据劳工部劳工统计局2019年5月数据,美国家庭保健和个人护理助理,包括精神科护理的从业人员将近150万人(1497870人),对于人形机器人的需求,预计在产业化初期、中期、远期有望分别达15.0、44.9、89.9万台。

重点标的

核心标的:推荐高壁垒、高价值、国产替代迫切的环节中,高确定性、或产业链地位边际改善的标的

• 关节集成:关注三花智控、拓普集团等;

• 行星滚柱丝杠:推荐恒立液压、北特科技、贝斯特、五洲新春、长盛轴承,关注鼎智科技、日发精机、秦川机床、华辰装备、浙海德曼等;

• 电机:推荐鸣志电器、汇川技术、禾川科技、步科股份,关注拓邦股份、伟创电气、江苏雷利等;

• 减速器:推荐绿的谐波、双环传动,关注中大力德、国茂股份、丰立智能等;

• 传感器:推荐柯力传感、东华测试、华培动力、华依科技,关注汉威科技、安培龙、康斯特等;

• 机器人整机:推荐优必选、博实股份、埃斯顿,关注天奇股份、机器人、晶品特装等

此为报告精编节选,报告PDF原文:

《机械设备-人形机器人系列深度(六):AI驱动,未来已来-浙商证券[邱世梁,王华君,姬新悦]-20240417【26页】》

报告来源:【价值目录】

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