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国产人形机器人齐亮相,迎接人形机器人的奇点时刻-人形机器人专题之2023年世界机器人大会看点总结

投资like马拉松 投资like马拉松 2023-12-01

作为人形机器人系列的加餐篇(第6篇),本篇主要针对2023年8月中下旬的世界机器人大会国内相关人形机器人厂家的产品参数、行业最新动态及产业链相关财务指标情况进行梳理总结,以帮助我们更好的把握和了解产业链的发展情况,没有看过前篇的小伙伴可以点击如下链接查看上篇文章内容,文章一般会首发在微信公号:投资like马拉松

第一篇-人工智能皇冠上的明珠-人形机器人

第二篇-人形机器人运动执行机构主要部件国内标的公司梳理

第三篇-人形机器人产业链专题之无框力矩电机分析

第四篇-人形机器人产业链专题之灵巧手的掌上明珠空心杯电机探究

第五篇-人形机器人产业链专题之减速机

 

    2023 世界机器人大会于 8 月 16 日至 22 日在北京北人亦创国际会展中心举行。本届大会有近140余家家企业携近 600 款机器人产品集中亮相展示,其中的一大亮点便是10多款国产人形机器人产品集中亮相,有代表性的优必选、小米CyberOne、北京理工华汇等厂商的人形机器人产品现场展示了行走功能,追觅人形机器人展示了咖啡拉花功能等。

 

一、代表性人形机器人产品基本性能对比

1、世界机器人大会上展出的人形机器人产品自由度多在 10-140 个范围内,EX智能仿人机器人自由度达到140个,面部表情和肢体动作逼真,达闼的小紫 XR-4 自由度也最多达到 60 个。 

2、展出的人形机器人产品的体重范围相差较大,在 4.6-86kg 范围内,其中帕西尼 Tora 的体重最重,达 86kg;高擎机电双足机器人π的体重最轻,仅为35kg。 

3、从已公开的产品续航来看,参加展览的人形机器人产品续航大多在 1.5-12h 之间,其中以达闼小紫 XR-4 的续航时间最长,达12h(特斯拉人形机器人未参展)。 

4、从运动速度来看,当前人形机器人产品运动速度多为 2-12km/h,其中以北理工华汇人形机器人的时速最高,最快行进速度达 12km/h

 

二、人形机器人主要方案架构对比说明

 

 

 

 

 

 

 

 

在世界机器人大会上,各大厂商展示的人形机器人都有各自独特的设计和特色。

1、从关节设计上,大部分厂商的人形机器人身体关节采用了旋转关节方案,也就是电机+减速器+传感器的组合。而北理工华汇的人形机器人腿部则采用了更为独特的线性关节方案,即包含行星滚柱丝杠的设计。在这其中,电机和减速器通常是各厂商自主研发和生产的,无框力矩电机方案是当前使用最广泛的电机设计方案,而在减速器的选型方面,谐波减速器和行星减速器均有被广泛采用。

 

2、在人形机器人的手部设计上,更是各显神通。优必选、达闼、追觅、帕西尼、北理工华汇等厂商的人形机器人均配备了灵巧的手部,而在宇树、上理工小贝等公司,灵巧手的设计还在积极开发中。这无疑极大地扩展了人形机器人的应用领域,使其更加灵活和实用。

 

3、在人形机器人的感知方面,当前各厂商大都采用了多传感器的方案,摄像头、力矩传感器、激光雷达、惯导IMU等传感器类型被广泛采用,这使得机器人具备了更为丰富和准确的感知环境和自身状态的能力。

 

    现阶段,中国的人形机器人领先厂商在基础性能的诸多方面已与世界顶尖的特斯拉处于同等水平。例如,在自由度和重量方面,甚至有部分厂商能做到让机器人的自由度更多、重量更轻。然而在电池续航方面,国内厂商的人形机器人与特斯拉相比仍存在一定的差距,我的理解主要是软硬件的算法优化调校上存在差距,单纯的电池性能上中国绝对是No1。

 

    在核心零部件方面,我们发现国内人形机器人厂商多采用旋转关节方案,而特斯拉则采用了旋转、线性关节结合的方案。这种线性关节的方式具有低能耗高负载的优势,其在追求高动态响应时,通过降低减速比以提升传动机构透明度,能在获得大扭矩的同时,还能够将关节的受力状态准确无误地计算出来。虽然这种高性能的设计势必带来高能耗,但其实现了大推力的同时,还有自锁特性,这都是其极大的优点。

 

    但这种线性执行器的方案也是有一定劣势的。Optimus使用的直线伺服电缸为半闭环系统,即电机驱动器只控制伺服电机及螺母的位置,而最终的推杆末端位置精度通过丝杠来保证。这给末端控制精度的稳定性带来了隐患,如何克服丝杠磨损带来的问题则需要在执行器末端增加绝对位置传感器形成全闭环,有针对性地进行算法补偿,这样才能在全生命周期中都保持高精度和减少后期的维护成本。

    在技术的快速发展下,无论是人形机器人的性能,还是其内部零部件的设计,都在不断地迈向更高的水平。每一次的技术革新,都是为了让机器人更好地服务于人类,让生活更加美好。当然,这也需要我们去持续关注和研究,去发现更多的可能性,为未来创造更多的惊喜。

三、国产人形机器人发布情况和应用场景说明

1、优必选

    优必选科技从 2012 年创业开始,就始终专注于人形机器人核心技术的研发应用,到2016年投入研发大型人形机器人 Walker,至今 Walker 已经历 4 次迭代,是中国第一款实现商业化落地的大型人形机器人。

    本次世界机器人大会现场,优必选科技的 WalkerX、熊猫机器人优悠等大型人形机器人集体亮相,为现场观众还原展示了大运会闭幕式现场的骑平衡车,以及握手、开冰箱拿水、自拍、比心等动作及技能。

 

从官网上查到的Walker X和熊猫机器人参数基本相同,如下所示:

 

2、智元远征AI人形机器人

    智元机器人于 2023 年 2 月创立,创始人彭志辉人称“稚晖君”“野生钢铁侠”,原华为天才少年。公司在 AI 和机器人的深度融合方面具备优势,成立半年就将推出人形机器人,远征 AI”基本参数:身高 175cm,体重 55kg,最高步速可达 7km/h,全身 49+个自由度,整机承重 80kg,单臂最大负载 5kg。

 

 

 

远征 AI 有望具备执行汽车底盘装配、汽车外观检测、物料搬运等任务的能力。

 

3、达阀小紫 XR4

    达闼成立于 2015 年,是智能机器人领域的独角兽头部企业,具有行业领先的云端机器人全栈技术解决方案,在本次世界机器人大会现场,达闼机器人携旗下多品类云端机器人亮相。其中,人形双足机器人 XR4“七仙女”和云端农业采摘机器人首次亮相。

    XR-4 小紫:身高 165cm,体重 65kg,全身大量采用了轻质高强度的碳纤维复合材料,拥有 60 多个智能柔性关节;采用并联驱动结构和高扭矩密度电机,单腿峰值扭矩达 600N·m。

 

4、宇树 Unitree H1

    杭州宇树科技有限公司是一家专注于消费级、行业级高性能足式机器人、灵巧机械臂自主研发、生产及销售的机器人公司,曾受邀参加 2021 牛年央视春晚、2022 冬奥会开幕式、2023 Super Bowl(美国春晚)赛前表演,并多次受到过央视新闻联播、BBC 等知名媒体采访报道,是全球最早公开零售高性能四足机器人和最早实现四足机器人行业落地的公司之一。

宇树人形机器人复用了公司在四足机器人的深厚研发、技术积累。宇树四足机器人核心零部件诸如电机、减速器、编码器、电机驱动器、传感器、主控,甚至电池都是自主研发,核心零部件完全自研。

 

5、小米CyberOne 

本次世界机器人大会期间,小米最新发布的仿生四足机器人 CyberDog 2 和双足人形机

器人 CyberOne 亮相博览会展厅

 

小米新发布的CyberDog 2主要参数信息

 

6、傅利叶 GR-1

    傅利叶智能成立于 2015 年,在医疗康复外骨骼机器人领域拥有大量研发经验,并沉淀了传感器、模块化设计、一体化执行器、仿生机械结构等底层技术,尤其在关节执行器领域具备核心优势。2019 年,傅利叶智能正式启动通用人形机器人项目,2023 年 7 月 6 日发布 GR-1 通用人形机器人,预计 2023 年年底量产发售。

 

7、追觅人形机器人

    追觅是一家专注智能生活家电的全球化科技公司,于 2017 年创立。起源于清华大学校内规模最大的科技平台“天空工场”。在高速数字马达、VSLAM 智能算法、流体力学及机

器人控制等方面,追觅拥有一系列授权专利。其中,“心脏”高速数字马达和“大脑”智能算法是追觅的核心竞争力,也是追觅产品矩阵迭代拓新的核心驱动力。

    本届世界机器人大会现场,追觅展示了通用人形机器人、消费级仿生四足机器人、工业级四足机器人、无线泳池清洁机器人、商用送餐机器人及扫地机器人等产品组成的机

器人家族,是追觅科技机器人家族在全球的首秀,展会现场,追觅人形机器人还展示了拉花功能。一手握住装有咖啡的纸杯、一手端着盛有牛奶的金属杯,通过摇晃杯体、分次倾倒及轻微抖动等动作,即可完成一次咖啡拉花。

 

 

8、帕西尼 Tora人形机器人

帕西尼感知科技(PaXini Tech)是一家拥有前沿触觉核心及自动化技术的公司,致力于打造感知更加智能的机器人系统,公司拥有行业一流的机器人产品及方案,包含多维度触觉传感器 PX-6AX、消费级触觉传感器 PX-3A、触觉灵巧手 DexH5 以及人形机器人 Tora,为智能制造、康养医疗、工业生产、消费电子等领域客户提供行业领先机器人产品和解决方案。

 

9、其他人形机器人展示

除了上面介绍的8款,还有上理工小贝、北京理工华汇智能人形机器人、EX 智能机器人、浙江大学控制科学与工程学院人形机器人悟空、高擎机电双足机器人π、星动纪元人形机器人小星、伟景智能人形机器人小薇等10多款人形机器人亮相展厅,各具特色,国内人形机器人产业化呈现百家争鸣之态。

 

四、人形机器人加速落地迎来奇点时刻,产业链零部件核心标的更新追踪

 1、本次世界机器人大会机器人相关的零部件发展变化

    本次世界机器人大会许多参展的国产人形机器人厂商推出了自研的一体化关节模组,大多采用“伺服电机+驱动器+谐波减速器/行星减速器+传感器”的方案。在需要高承载能力的关节,高刚性高精度的行星减速器可能是更好的选择。

 

 

智元“远征 AI”人形机器人灵巧手关节中集成了基于视觉的指尖传感器。 

 

 

因时机器人的灵巧手方案及相关参数

 

 

    降低硬件成本是人形机器人量产的关键,此次大会上小米展出的 Cyber dog2 微电机(关节模组)售价仅 499 元,降本速度超预期,人形机器人量产落地进程有望加快。国产核心零部件供应商能够实现低成本的大批量生产,迎来增长机遇。 

 

2、人形机器人相关的核心标的2023年H1中报财务指标情况

1)PE-营收-归母净利及相关增速情况对比情况

 

    结合总市值、估值PE及对应的营收、净利增速,大家可以根据公司的主营业务情况看下对应的PEG是否值得投资,公司的财务情况和公司机器人业务运营后面会单篇逐步进行拆解和对比分析,请关注后续文章。

2)相关公司的销售毛净利率、三费率及资产负债率情况

 

各公司对应的销售毛利率、净利率三费反映了公司产品的竞争力情况,资产负债率反映公司负债及杠杆大小,可以结合历年和具体的分项构成进一步分析;

3)公司资产周转、应收账款、存货及现金流情况的对比表

 

    这部分主要是对比看下公司的业务运营能力和公司现金流质量情况的一些对比,通过以上一些数据的交叉对比,大家可以自己先选出自己觉得中意的标的,人形机器人产业链非常火热,里鱼龙混杂,长期想在市场上获得稳定的收益,最基本的公司业务情况和财务指标情况还是需要了解下,顺势而为不代表跟风炒,我们需要做的是在把握时代大趋势的同时最快的实现自己的财富积累,投资股票和实体开店没有本质区别,大家在投钱的时候是不是应该知道自己几万、几十万一把梭哈出去的到底是个啥玩意,货比三家,不然跟赌博有啥区别呢?

 

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