机械设备行业市场前景及投资研究报告：中美共振，人形机器人产业奇点.pdf

证券研究报告|行业深度

2024年05月06日

机械设备

中美共振，人形机器人产业奇点到来

AI赋能机器人及Optimus进展成为双主线。人形机器人产业趋势的共增持（维持）

识在多轮行情中逐渐形成，呈现AI技术发展+产业巨头加持+政策支持的

三重共振，AI赋能机器人及特斯拉Optimus进展也成为板块的双主线。

多模态视觉语言模型与机器人的结合超大众预期。2023年12月特斯拉发行业走势

布OptimusGen-2的视频，相比于第一代Optimus人形机器人，第二代

Optimus增加六维力传感器、触觉传感器，进步明显，速度快30%、重量机械设备沪深300

16%

减轻10kg。

灵巧手：空心杯电机是最可靠动力源，传动方案多样。灵巧手是人形机器0%

人的亮点，是具备高度灵活和精细控制能力的末端执行器。从动力源看，

目前空心杯电机仍是最可靠方案，空心杯作为高效的微特电机，天然适配-16%

灵巧手。传动方面，绳驱与连杆为当前主流，其中绳驱方案一定程度上模

-32%

拟了人手的肌腱结构，排布灵活且需要的内部空间较小，是最具潜力的方2023-052023-082023-12

案。

旋转执行器：减速器是核心，谐波仍为当前主流方案。旋转执行器是机器

人普遍采用的执行器，适用在机器人关节处，核心是减速器。特斯拉在

2023年AIday上展示了三款旋转执行器，对应小中大三个功率等级。旋

转执行器的动力源通常是无框力矩电机，而减速器则存在不同方案的选

择。常用的精密减速器当中，行星减速器与谐波减速器是较适合于机器人

的种类，其中谐波减速器由于其高传动比的特性，是人形机器人性能最优

的方案。

线性执行器：行星滚柱丝杠和大功率密度电机是关键，设备国产化是丝杠

大规模量产前提。线性执行器是特斯拉人形机器人的特色方案，主要由电

机+丝杠组成，主要用于大臂、和下肢。特斯拉对于线性执行器的要求主

要是大导程、承载力足够大、且体积小、反应速度快。对于电机而言，大

功率密度电机更符合要求，但是工艺上仍需要解决大功率密度电机中存在相关研究

的噪音大、效率低、温度高等问题。对于丝杠而言，反向式行星滚柱丝杠1、《机械设备：MobileAloha发布，机器人场景泛化能

负载更大、体积更小，更适合用于人形机器人。

力进一步强化》2024-01-12

机器人加速国内传感器行业发展，国内传感器厂商为机器人蓄力。机器人2、《机械设备：机器人硬件拆解七：丝杠生产工艺流程

了解周围环境需要广泛的信息，传感器是重要的“中介”，是机器人软硬详解》2023-12-21

件结合关键步骤之一，人形机器人需要的传感器种类众多，包括但不限于

3、《机械设备：：机器人硬件拆解6：末端触觉与力控》

触觉/力/扭矩/视觉/惯性等传感器，传感器技术涉及物理、电子、材料学

等多种学科融合，存在极高的技术壁垒，因此过去在传感器市场中占据一2023-12-21

席之地的更多是国外厂商。行至今日，国内众多优秀的传感器公司如雨后

春笋般出现，如发布多维触觉传感器的帕西尼、具备全方位3D视觉产业

链技术的奥比中光、具备玻璃微熔拉压力传感器技术的安培龙等，国内传

感器厂商有望在人形机器人浪潮中充分受益。

投资建议：（1）第一梯队：鸣志电器、绿的谐波、三花智控、拓普集团、

金力永磁；（2）丝