2024年人形机器人专题报告：AI驱动-未来已来

2024年人形机器人专题报告：AI驱动_未来已来人形机器人：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C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