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人形机器人处于应用推广阶段，电机是其重要组成部分
人形机器人是一种利用人工智能和机器人技术制造的具有类似人类外观和行为的机器人。与一般机器人相比，人形机器人有着更加复杂的结构、传感、驱动和控制系统，主要是为了与人工工具和环境进行交互，从而辅助甚至替代人类的生产生活。目前，根据设计类型可分为腿足式、移动式、全能型、表演型四类，其中腿足式是强调机器人的腿部运动能力，手部基本只用作平衡，如波士顿动力的Atalas；移动式主要采用轮式驱动+协作机器人手臂+灵巧手方案，强调触觉传感器+灵巧手的操作功能，同时兼备移动能力；全能型是指具备双足+双臂+双手+各类感知+人工智能的功能，以全面的软硬件基础，适应开放环境中的多任务；表现型是指仅能完成既定环境下的基础动作。
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随着新一轮科技革命和产业变革加速演进，人形机器人得到快速发展。其发展历程主要分成三个阶段：首先是电机械阶段，人形机器人此时仅能通过模仿人的行为去进行一些简单的动作，如移动、抬手、发声等，代表机器人有日本早稻田大学研发出的WAP、WL和WABOT系列机器人。其次是实验室智能阶段，此时人形机器人已在传感系统、控制系统、软件算法等多个技术实现发展，2000年本田开发的ASIMO将人形机器人带入实验室智能阶段，人形机器人逐渐能够通过传感器获取外部信息，也能通过简单的分析判断做出相应的决策。最后是应用推广阶段，特斯拉的Optimus的发布引领全球人形机器人向C端应用发展，而2023年ChatGPT的迅速迭代加强了人们对于人形机器人商业化的信心，全球科技巨头纷纷下场布局研发，表明2023年是人形机器人进入应用推广的元年。
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从产业链来看，人形机器人产业链上游主要包括原材料、核心零部件及软件，如传感器、控制系统、执行系统等；中游为机器人本体制造，包括设计、制造、测试三大环节；下游主要是指人形机器人的应用领域，包括工业制造、灾害救援、安防巡逻等。
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核心零部件供给是未来人形机器人产业规模化发展的重要支撑。目前，人形机器人三大核心零部件主要包括减速器、伺服系统和控制器，成本合计占比超过70%。根据Tesla AI Day的预测数据，以特斯拉Optimus为例，2023年人形机器人核心零部件价值量排名最高的是无框力矩电机，占比达到21%，是人形机器人的重要组成部分。无框力矩电机属于伺服电机的一种，是由一组转子和定子组成的部件，是构成电机的永磁体和电磁体。相对于传统的伺服电机，无框力矩电机没有确定的固定单元，能够自主适配不同客户的外壳、轴承以及反馈装置等部件的集成安装，具有整体质量更轻、体积更小、运动响应更快及能效高等特点，因而在人形机器人领域有着广泛应用。一方面能实现关节部位的精准控制，提高机器人的运动性能；另一方面，能够通过控制系统实现复杂的运动轨迹，适应不同的工作环境和任务需求，从而为人形机器人的应用提供更广阔的发展空间。
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相关报告：智研咨询发布的《2024-2030年中国人形机器人（仿生人）行业市场全景调研及发展前景研判报告》
近年来，我国伺服系统市场规模持续增长，从2019年的96亿元增长至2022年170亿元，预计2023年将达到195亿元，同比上涨14.7%。伺服系统市场规模的快速增长，意味着人形机器人、数控机床等下游领域发展迅猛，推动了伺服系统需求量的增长。未来，随着工艺自动化程度的进一步提升和智能化制造的深入推进，伺服系统行业将会迎来爆发式增长，为人形机器人的发展提供支撑。
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国内人形机器人产业加速，人形机器人市场规模有望增长
人形机器人已成为全球技术创新、博弈的一个焦点，三星、谷歌等科技巨头也纷纷加快在人形机器人产业中的布局。2023年以来，国内人形机器人产业加速，多家企业公布人形机器人落地场景规划或预期应用场景：智元机器人于2023年8月发布远征AI机器人；字数科技于2023年8月发布首款人形机器人H1，并计划在今年第四季度左右开始发货；2023年9月，傅利叶智能通用人形机器人GR-1开启预售；小鹏汽车于2023年10月发布首款人形机器人PX5；乐聚机器人于2023年12月对外发布高动态人形机器人“夸父”等。
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由于人形机器人研发的难度系数较高，逐渐成为体现一个国家科技实力和发展水平的重要标志。全球科技企业、互联网巨头、汽车大厂纷纷加速布局，涌入人形机器人赛道，人形机器人在全球范围内处于高速发展阶段，未来市场空间巨大。据统计，预计到2028年全球人形机器人市场规模将增至138亿美元，5年内年均符合增长率将达到50.29%。
当前，随着人口老龄化的加剧，我国劳动力短缺的问题逐渐显现，而人形机器人作为一种智能化的生产和服务工具，可以承担更多的工作量和压力，在一定程度上能够缓解我国人力不足的问题。为此，我国政府积极发布相关政策，不断推动人形机器人的发展。同时，由于人形机器人具备高度灵活性和适应性、强大的感知和认知能力等特点，使得人形机器人应用范围十分广泛，如工业、医疗、家庭服务等领域，为行业发展提供支撑。根据GGII数据，预计未来中国人形机器人市场规模将不断增长，2030年有望突破200亿美元。
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下游应用场景广泛，带动人形机器人需求量的增长
目前，受制于人形机器人高昂的制造成本、尚不完善的软硬件协同能力等原因，其大规模落地工业场景还相对有限。但是，随着技术的不断进步和成本的逐渐降低，未来人形机器人在工业场景中的应用前景仍然值得期待，特别是在制造业、医疗保健、服务业等领域中具有广泛的应用前景。
随着电商的快速发展，物流行业也得到长足的发展，但是，由于人力短缺和效率低下等问题，传统的物流生产方式已无法满足现代化的生产需求。而人形机器人凭借其自身的优势，能够在物流中扮演重要的角色，是加速物流行业向智慧物流时代迈进的新引擎。在物流生产过程中，人形机器人能够完成包裹配送、仓库管理等任务，极大地提高物流效率、降低物流成本。因此，推动物流机器人技术的发展也就变得尤为重要。近年来，中国智慧物流市场规模保持不断增长趋势，2023年将增长至7903亿元。预计未来随着国家政策的支持，不断推动人形机器人在物流行业的应用，中国智慧物流发展空间不断扩大。
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随着全球人口的增长和城市化进程的加速，农业生产面临着新的挑战。传统的农业生产方式已无法满足现代化的生产需求，因此，推动农业机器人技术发展具有重要意义。农业机器人作为智慧农业的重要组成部分，不仅提高了农业生产效率，还推动着农业产业的升级。人形机器人在农业生产中可以帮助农民完成繁琐的工作，如播种、收割等；在果园中能够进行植物保护和除草等工作；在温室中能够自动完成灌溉、施肥、采摘等任务。随着机器人与农业生产的深度融合，将支撑着智慧农业的发展。2023年中国智慧农业将达到826亿元。
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●以上数据及信息可参考智研咨询（www.chyxx.com）发布的《2024-2030年中国人形机器人（仿生人）行业市场全景调研及发展前景研判报告》。
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