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對人類來說，人形機器人究竟意味著什么？

(相關資料圖)

在“算力教父”黃仁勛看來，隨著生成式AI時代來臨，未來所有工廠都將變成以軟件來定義，且機器人化，它們所造的車也將是機器人。由機器人化設計的機器人，來打造機器人。換言之，社會生產或將高度自動化、智能化，人類將迎來“解放”。

人形機器人簇擁者眾，越來越多的科技巨頭入場角逐。近日，半導體大廠三星電子也著手制定人形機器人發展戰略，將公司的下一個發展破題點押注在機器人賽道上，高度重視并全力拓展機器人業務。

前有波士頓動力、本田等一眾老玩家，后有特斯拉、三星等“新星”，人形機器人浪潮席卷之下，誰能脫穎而出？

人形機器人的昨日、今日和明日

顧名思義，人形機器人一般是指具有與人類類似的身體結構和運動方式（雙足行走、雙手協作等）的智能機器人，相比聚焦于某一專用領域的工業機器人，人形機器人能夠適用于各類現實生活場景，從專用轉向通用。因此，人形機器人既需要極強的運動控制能力，也需要具備非常強的感知計算能力。

回顧人形機器人的發展歷程，大致能夠分為三個階段：

1928年-1973年，行業還處于初期探索階段，市場主要由歐美及日本主導。例如美國通用電器制造商西屋電氣公司發明的“Televox”、英國W.H.理查茲和飛機工程師艾倫·雷菲爾發明的“埃里克”以及日本生物學家西村誠發明的“學習天生”成為世界上首批人形機器人。此時對人形機器人的相關研究聚焦于人形的結構和驅動，機器人還不具備感知和決策功能。

到了1973年-2013年，人形機器人產業則進入了系統感知階段，人形機器人在“視覺”和“觸覺”方面有了較大的突破，日本本田的人形機器人ASIMO于2000年發布。

此后，產業則走向了決策階段。人形機器人擁有了更強的自主學習和決策能力，許多為人熟知的產品陸續問世，例如美國波士頓動力的新版Atlas在2017年正式發布，其前身PETMAN人形機器人研發目的是替代人類去測試危險化學環境下的新型防護設備的可靠性。

從當下行業格局來看，電動車企特斯拉以Optimus“擎天柱”引領人形機器人浪潮，科技大廠如OpenAI、微軟、谷歌等紛紛入局，推動大模型與機器人的結合。除車企、科技大廠外，純機器人廠商達闥、優必選也在持續推動人形機器人的研發。

圖|來源于：東吳證券

新入局的三星尚未披露其完整的人形機器人商業版圖，不過BusinessKorea在相關報道中透露，三星將在10月舉辦的“三星科技日”上推出一款運用人形機器人技術的醫療機器人。

價格層面，目前人形機器人的成本仍處于高位，如ASIMO和Atlas成本在200萬美元水平；WalkerX、CyberOne、Ameca等成本在10萬美元的水平。展望遠期，特斯拉CEO馬斯克表示，人形機器人擎天柱的量產成本預計不到2萬美元。

關節為高價值量環節

剖析人形機器人的成本，則需要拆分到各個零部件來看。以特斯拉的Optimus“擎天柱”為例，特斯拉人形機器人主要包括軀干、四肢和手部等結構。特斯拉人形機器人的軀干中集成了電池包模組，且機器人的“大腦”同樣位于軀干中；四肢部分主要為28個執行器，分為直線和旋轉兩類；手部則是采用6個執行器，擁有11個自由度（單手）。

圖|來源于：東吳證券

執行器布置方案包括14個直線執行器和14個旋轉執行器，分別分布在肩部（3個旋轉）兩個、大臂（1個直線）兩個、小臂（2個直線+1個旋轉）兩個、腰部（2個旋轉）、髖部（2個旋轉）兩個、大腿（2個直線）兩個和小腿（2個直線）兩個。

具體零部件有：

旋轉執行器方案：電機+諧波減速器+雙編碼器（位置傳感器）+扭矩傳感器+軸承；

直線執行器方案：電機+行星滾柱絲杠+編碼器（位置傳感器）+力傳感器+軸承；

靈巧手方案：空心杯電機+蝸輪蝸桿。

從產業鏈價值量來看，國信證券測算，70%以上的硬件成本來自關節，包括旋轉、線性、手部關節，同時硬件端的難點也在于關節。主要涉及的零部件有無框/空心杯電機、諧波/行星減速器、滾珠/滾柱絲杠、力矩/位置傳感器、軸承等。

具體到公司層面，據國信證券梳理，主要涉及的公司有：

減速器環節：綠的諧波、雙環傳動、中大力德；

微電機環節：鳴志電器、江蘇雷利、步科股份；

絲杠環節：恒立液壓、秦川機床；

伺服環節：匯川技術、雷賽智能、禾川科技；

旋轉/線性關節：三花智控、拓普集團。

（文章來源：科創板日報）