0|2023 11 16 S0120522120003 yunf S0120523050003 tangbw 1()Optimus 28 14 28 2022 AI day 28 6 6 2 2 6 2+4 2 2 6 4+2 2 2 4 4 Optimus 12 AI AI AI 70%Optimus 25%10 500 2500 1300 10 3500 780 4280 1 2 3 4 5 2022 6 DD 7 8 9 WUAZuNtOnOpOrPoNrMsNnM8OdN8OpNrRtRoNiNpOrQkPnMpR7NpOmRNZpPrQvPrNzR2 01 CONTENTS02 03 05 04 3 01 4 01 1.1 Walker 资料来源：朱秋国等 人形机器人技术现状及场景应用思考，李沁泠 人形机器人设计及步行控制研究，虞汉中等人形机器人技术的发展与现状，科技每日推送官微，世界机器人总联盟官微，德邦证券研究所 5 01 1.2 资料来源：邓志东 智能机器人发展简史，邱永康人形机器人无力矩传感器外力检测方法研究，顾浩楠人形机器人历史沿革与产业链浅析，互联网教育国家工程研究中心官微，界面新闻官微，中国机器人网官微，机器之心官网，德邦证券研究所 Karel Capek Robota 1962 Unimation 60 Optimus 1973 WABOT-1 WL-5 1986 ASIMO 2000 2016 Atlas 2022 9 30 Optimus AI a WABOT-1 b Cog c P2 d ASIMO e HRP-2 f iCub g NAO h Atlas 6 01 1.2 资料来源：IFR 官网，邓志东智能机器人发展简史，邱永康人形机器人无力矩传感器外力检测方法研究，丁宏钰等 国内外双足人形机器人驱动器研究综述，新智元官微，中国机器人网官微，量子位官微，界面新闻官微，人形机器人官微，机器人大讲堂官微，北京化工大学研究生会官微，德邦证券研究所 Optimus 2023 Optimus 时间 事件1920“术语首先出现在捷克著名剧作家卡雷尔 恰佩克（Karel Capek）的话剧“罗萨姆的全能机械工人”中。1939 美国西屋电气公司发明了能够行走、说话，甚至抽烟的人形机器人“Elektro，并首次在该年的纽约世博会上公开展示。1941 美国科幻作家艾萨克 阿西莫夫（Isaac Asimov）首先使用“一词来描述、研究和应用机器人技术。1942 阿西莫夫提出了著名的“机器人三定律”；美国 DeVilbiss 公司设计了首台“可编程”喷漆机器人。1951 法国人Raymond Goertz 为原子能委员会设计了首台遥控关节臂。1954乔治 德沃尔设计的世界上首款多用途可编程机械臂“（Universal Automation），能够根据示教再现执行不同的作业任务，具有一定的通用性和灵活性。两年后与约瑟夫 恩格尔伯格（Joseph Engelberger）一起创建了世界上第一家机器人公司Unimation，至今该公司仍在生产和销售该机械臂产品。恩格尔伯格因而被称为“机器人之父”1959 约瑟夫 恩格尔伯格和乔治 德沃尔共同开发了第一台工业机器人。1961 Unimation 在通用汽车公司安装了第一台工业机器人。1962 美国AMF 公司研制出物料搬运机械臂“与Unimation 公司生产的“机械臂一起，成为世界上最早商用的工业机器人。1968 美国斯坦福研究所（SRI）研制出世界上首台安装有视觉系统并由计算机控制的移动机器人“，该款智能机器人能够根据人的指令发现并抓取积木，这就是服务机器人的诞生。1969 日本早稻田大学加藤一郎教授研制出全球首台具有空气气囊和人工肌肉的双足机器人“WAP-1971 加藤一郎教授成功研制出世界上第1 台三维双足机器人WAP 3，能够实现静步行走、上下楼梯或斜坡，揭开了双足人形机器人研制的序幕1973 世界上首台全尺寸人形机器人“WABOT-由加藤一郎教授发明1975 美国Unimation 公司推出世界首台“可编程通用机械操作臂（PUMA）”，标志着工业机器人技术开始走向成熟，这是一个里程碑事件。1988 约瑟夫 恩格尔伯格推出了世界第一个服务业机器人HelpMate 进入医院，为病人送饭、送药、送邮件。1992 波士顿动力公司正式从美国麻省理工学院分离出来。1996 日本本田公司研制出首台能够进行自调节的双足步行人形机器人“，一年后推出具有完全自主功能的人形机器人“。这是该公司最终推出著名人形机器人“的两个重要步骤。1999 日本索尼公司发布机器狗“爱宝”(AIBO)，成为首台商用娱乐机器人；世界上首台“机器鱼”在日本三菱公司问世。2002 著名的人形机器人“在日本本田公司正式问世，它身高1.3 米，能够以类似于人类的步姿行走和缓慢奔跑，被普遍视为一个里程碑事件。2005 韩国科学技术院（KIST）研制出号称世界上最智能的移动机器人“2006 微软公司推出“，机器人模块化、标准化的趋势日益明显。比尔 盖茨曾预言，个人机器人（PR）将如同个人电脑一样，走进千家万户，彻底改变人类的生活方式2014 日本软银公司发布全球首款消费类智能人形机器人“2016 美国波士顿动力公司发布双足机器人Atlas，具有极强的平衡性和越障能力，能够承担危险环境搜救任务。2017本田发布第三代人形机器人T-HR3，是一款“反应灵敏的遥控机器人”，这款第三代人形机器人在新的领域做了开拓。可以模仿远程操纵者动作，并于2020 年东京奥运会中用于与运动员进行远程交流。2020 美国敏捷机器人公司成功推出第一款商业化出售的双足机器人Digit，售价25 万美元，其能够在无人干涉的环境下自行选定搬动箱子，适用于物流、仓储、工业等多种应用场景。2021特斯拉在AI 日正式宣布进军机器人领域，将会制造一个特斯拉机器人 明年上市；日本丰田推出第四代家务机器人Busboy，运用了更高级的AI 和机器学习技术，既可感知场景也可检测物体及其表面，能够完成擦地板、拿取玻璃杯等家务活，被设计应用于解决老年家庭的家务问题。2022 8 月小米发布首款全尺寸人形仿生机器人CyberOne 9 月30 日，特斯拉人形机器人“擎天柱”（Optimus 原型机正式在AI 日亮相。20239 月特斯拉人形机器人擎天柱最新视频公开，在端到端神经网络加持下，能够精准分类物体、找准身体平衡感；9 月26 日，上海傅利叶智能宣布，公司的智能通用人形机器人GR-1 开启预售，打响了量产第一枪。7 01 1.3 Optimus 资料来源：2022 特斯拉AI day，顾浩楠人形机器人历史沿革与产业链浅析，德邦证券研究所绘制 1+2 3 4 5 6 8 01 1.4 资料来源：丁宏钰等 国内外双足人形机器人驱动器研究综述，朱秋国等 人形机器人技术现状及场景应用思考，传感器技术官微，液压气动与密封官微，机器人大讲堂官微，2022特斯拉AI day，德邦证券研究所()种类 介绍 特点 优点 缺点电气式电气执行元件包括直流（DC）伺服电机、交流（AC）伺服电机、步进电机以及电磁铁等，是最常用的执行元件。对伺服电机除了要求运转平稳以外，一般 还要求 动态性 能好，适合于频繁使用，便于维修等。可用商业电源，信号与动力传送方向相同，有交流直流之分；注意使用电压和功率。操作简便；编程容易；能实现定位伺服控制；响应快、易与计算机（CPU）连接；体积小、动力大、无污染。瞬时输出功率大；过载差；一旦卡 死，会引起烧毁事故；受外界噪 音影响 大。气压式气压式执行元件除了用压缩空气作工作介质外，与液压式执行元件没有区别。气压驱动虽可得到较大的驱动力、行程和速度，但由于空气粘性差，具有可压缩性，故不能在定位精度要求较高的场合使用。气体压力源压力57 Mpa；要求操作人员技术熟练。气源方便、成本 低；无泄露而 污染环 境；速度快、操作简 便。功率小、体积大、难于小型化；动作不平稳、远距离传输困难；噪音大；难于伺服。液压式液压式执行元件主要包括往复运动油缸、回转油缸、液压马达等，其中油缸最为常见。在同等输出功率的情况下，液压元件具有重量轻、快速性好等特点。液体压力源压力2080 Mpa；要求操作人员技术熟练。输出功率大，速度快、动作平稳，可实现定位 伺服控 制；易与计算机（CPU）连接。设备难于小型化；液压源和液压油要求严格；易产生泄露而污染环境。9 02 10 02 2.1 资料来源：袁继成等 机器人关节电机及其技术发展综述，王晟 腿足式机器人无框力矩电机设计与优化，王富民奥斯特实验的重大意义 纪念奥斯特发现电流的磁效应192周年，电工电气学习官微，昆山工研院官微，陕西科学技术馆官微，新锐电池官微，爱电气官微，中国教育网官网，德邦证券研究所 M 19 1820 7 21 1821 时间 事件1820 奥斯特发现了电流对磁针的作用，即电流的磁效应，这一发现是电磁学领域的重要转折点1831 法拉第提出电磁感应定律，由此奠定了电机的理论基础1832 法国人皮克希制成手摇式直流和交流发电机1834 德国人雅克比制成简易的电动机1845英国物理学家惠斯通通过外加电源给线圈励磁，用电磁铁取代永久磁铁，取得了极大成功。随后又改进了电枢绕组，从而制成了第一台电磁铁发电机1866 德国的西门子发明了自激励式直流发电机1870 比利时人格拉姆创造了环形无槽闭合电枢绕组，制成了环形电枢自激直流发电机1873 德国人阿尔特涅克对直流电机的电枢作了改进，研制成功鼓状电枢自激直流发电机1882 尼古拉 特斯拉发明了世界上第一台两相交流电发电机1888 俄国电气工程师多利沃多勃罗沃利斯基制成一台三相交流单鼠笼异步电动机11 02 2.2 资料来源：电子工程专辑，电机联盟，王牌电机，沐风机械，电机新视界官微，华力电机官网等，德邦证券研究所 DC/DC DC/DC 12 02 2.3 资料来源：电子工程专辑官微，德邦证券研究所13 02 2.4 资料来源：中国机器人网，技成电工课堂官微，藤尺电机官微，德邦证券研究所 1()14 02 2.4 资料来源：中国机器人网，上海鸣志官微，德邦证券研究所 2 1 1 3 15 02 2.5 3 3 28 Optimus 3 3 资料来源：机器人大讲堂，高工机器人官微，2022特斯拉AI day，德邦证券研究所 Optimus 28 14 3040 Optimus 3 3 14+14+28 28 2022 AI day 28 6 6 2 2 6 2+4 2 2 6 4+2 2 2 4 4 16 02 2.5 3 3 28 资料来源：2022 特斯拉AI day，德邦证券研究所 17 02 2.6 资料来源：Kinco 步科，驱控智造，Kollmorgen 科尔摩根，珠海安能自动化官微，步科官网，德邦证券研究所 2 18 02 2.7 资料来源：中国机器人网官微，鸣志官网，德邦证券研究所 19 02 2.8 资料来源：2022 特斯拉AI day，德邦证券研究所 Optimus Optimus Optimus 6 11 Optimus 20 20 03 21 03 3.1 AI+资料来源：中国政府网，首都之窗，山东省政府网，深汕网，工信部，上海市人民政府官网，科创板日报，中国制造官微，德邦证券研究所 6 2023-2025 AI AI AI AI PX5 文 件 名称 发 布 时间 主 要 内容国务院新闻办就“加快推 进新型 工业化 做强做优做大实体经济”举行发布 会2023.3“将研究制定未来产业发 展行动 计划，加快布 局人形 机器人、元宇 宙、量 子科技 等前沿领域，全面推进6G 技术 研发”山东省制造业创新能力 提升三 年行动 计划（2023 2025 年）2023.4专注于人形机器人、元宇 宙、量 子科技、未来 网络、碳基半 导体、类脑计 算、深 海极地、基因技术、深海空 天开发 等前沿 领域，并积极 推进6G 技 术的研 发和应 用深圳市加快推动人工智 能高质 量发展 高水平 应用行动方案（2023 2024 年）2023.5计划聚焦通用大模型、智 能算力 芯片、智能传 感器、智能机 器人、智能网 联汽车 等领域，实施人工智能科技 重大专 项扶持 计划。该计划 重点支 持基于 国内外 芯片和 算法的开源通用大模型的打 造，支 持重点 企业持 续研发 和迭代 商用通 用大模 型，并 且将开展通用型具身智能机 器人的 研发和 应用。北京市机器人产业创新 发展行 动方案（2023 2025 年）2023.6充分发挥人工智能融合创 新优势，加快 布局人 形机器 人整机 领域。北京市 将按照 工程化思路，对标国际领先 机器人 产品，布局北 京人形 机器人 整机及 相关核 心产品，并组建北京市人形机器人 产业创 新中心，争创 国家级 制造业 创新中 心。上海市推动制造业高质 量发展 三年行 动计划（2023-2025 年）2023.6瞄准人工智能技术前沿，构建通 用大模 型，面 向垂直 领域发 展产业 生态，建设国 际算法创新基地，加快人形 机器人 创新发 展工业和信息化部办公厅 关于组 织开展2023 年未来产业创新任务揭榜挂帅 工作的 通知 2023.8面向元宇宙、人形机器人、脑机 接口、通用人 工智能4 个重点 方向，聚焦核 心基础、重点产品、公共支撑、示 范应用 等创新 任务，发掘培 育一批 掌握关 键核心 技术、具备较强创新能力的优势单 位，突 破一批 标志性 技术产 品，加 速新技 术、新 产品落 地应用 新产业标准化领航工程 实施方 案（2023 2035年）2023.8未来产业聚焦元宇宙、脑 机接口、量子 信息、人形机 器人、生成式 人工智 能、生 物制造、未来显示、未来网 络、新 型储能 等9 大 领域 人形机器人创新发展指 导意见 2023.11确定到2025 年、2027 年的 工作目 标，部 署5 方 面任务：在关键 技术突 破方面，打造 人形机器人“大脑”和“小 脑”、突破“肢体”关键技 术、健 全技术 创新体 系。在 产品培育方面，打造整机产 品、夯 实基础 部组件、推动 软件创 新。在 场景拓 展方面，服务特种领域需求、打造 制造业 典型场 景、加 快民生 及重点 行业推 广。在 生态营 造方面，培育优质企业、完 善创新 载体和 开源环 境、推 动产业 集聚发 展。在 支撑能 力方面，健全产业标准体系、提升 检验检 测和中 试验证 能力、加强安 全治理 能力。22 03 3.2 资料来源：中商产业研究院，前瞻产业研究院官网，高工机器人，瞻研究官微，优必选招股说明书等，德邦证券研究所 70%Optimus 2023 2030 50%Optimus 25%Optimus 无框力矩电机减速器力传感器丝杠空心杯电机惯导IMU其他23 03 3.3 资料来源：机器人大讲堂，中移智库，中国汽研政研咨询中心，量子位，科技新知，广东省智能终端产业研究院官微，中商产业研究院，爱采购，鸣志官网等，德邦证券研究所测算 2022 8163 2023 Optimus 100 2 2022 1.6 2022 15 2028 138 5 50.29%10 500 2500 1300 10 3500 780 4280 0%10%20%30%40%50%60%0204060801001201401602022 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E市场规模(亿美元)yoy(右轴)未来35 年 未来57 年 未来710 年人形机器人出货量（万台）30 100 500单台机器人无框电机需求（个）28 28 28人形机器人无框电机总需求（万个）840 2800 14000无框电机单价（元）3000 2800 2500人形机器 人无框 电机市 场空间（亿元）252 784 3500单台空心杯电机需求（个）12 12 12人形机器 人空心 杯电机 总需求（万个）360 1200 6000空心杯电机单价（元）1500 1400 1300人形机器人空心杯电机市场空间（亿元）54 168 780人形机器人电机空间合计（亿元）306 952 428024 0425 04 4.1/2016 资料来源：步科股份官网、步科股份公告、Wind、德邦证券研究所 ROE-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%35%0100200300400500600营业收入（百万元）yoy（右轴）-40%-20%0%20%40%60%80%020406080100归母净利润（百万元）yoy（右轴）0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%毛利率 净利率 ROE26 04 4.2 30 1994 LED 资料来源：鸣志电器官网、鸣志电器公告、Wind、德邦证券研究所 ROE-15%-10%-5%0%5%10%15%20%25%0500100015002000250030003500营业收入（百万元）yoy（右轴）-60%-40%-20%0%20%40%60%050100150200250300归母净利润（百万元）yoy（右轴）0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%毛利率 净利率 ROE27 04 4.3 2 2 资料来源：江苏雷利官网、江苏雷利公告、Wind、德邦证券研究所 ROE-5%0%5%10%15%20%25%30%0500100015002000250030003500营业收入（百万元）yoy（右轴）-20%0%20%40%60%80%050100150200250300归母净利润（百万元）yoy（右轴）0%5%10%15%20%25%30%35%毛利率 净利率 ROE28 04 4.4 2008 DSM H 资料来源：鼎智科技官网、鼎智科技公告、Wind、德邦证券研究所 ROE-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%70%80%050100150200250300350营业收入（百万元）yoy（右轴）-100%-50%0%50%100%150%020406080100120归母净利润（百万元）yoy（右轴）0%10%20%30%40%50%60%毛利率 净利率 ROE29 04 4.5 2022 2022 资料来源：伟创电气官网、伟创电气公告、Wind、德邦证券研究所 ROE 0%10%20%30%40%50%60%70%020406080100120140160180归母净利润（百万元）yoy（右轴）0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%毛利率 净利率 ROE0%10%20%30%40%50%02004006008001000营业收入（百万元）yoy（右轴）30 04 4.6 2006 PCB/DD DD DD 资料来源：昊志机电官网、昊志机电公告、Wind、德邦证券研究所 ROE-50%0%50%100%150%200%020040060080010001200营业收入（百万元）yoy（右轴）-500%-400%-300%-200%-100%0%100%200%(200)(150)(100)(50)050100150200归母净利润（百万元）yoy（右轴）-60%-40%-20%0%20%40%60%毛利率 净利率 ROE31 04 4.7 1996 1996,2007+/AI 资料来源：拓邦股份官网、拓邦股份公告、Wind、德邦证券研究所 ROE-30%-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%70%0100200300400500600700归母净利润（百万元）yoy（右轴）0%5%10%15%20%25%30%毛利率 净利率 ROE-10%0%10%20%30%40%50%0200040006000800010000营业收入（百万元）yoy（右轴）32 04 4.8 2011 11 3C CNC PLC OEM OEM 3C 资料来源：禾川科技官网、禾川科技公告、Wind、德邦证券研究所 ROE 0%10%20%30%40%50%60%70%80%02004006008001000营业收入（百万元）yoy（右轴）-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%140%020406080100120归母净利润（百万元）yoy（右轴）0%10%20%30%40%50%毛利率 净利率 ROE33 04 4.9 40 1983 40 RIVIAN LUCID 1 2 3 4 资料来源：拓普集团官网、拓普集团公告、Wind、德邦证券研究所 ROE-20%0%20%40%60%80%100%020004000600080001000012000140001600018000营业收入（百万元）yoy（右轴）-60%-40%-20%0%20%40%60%80%020040060080010001200140016001800归母净利润（百万元）yoy（右轴）0%5%10%15%20%25%30%35%毛利率 净利率 ROE34 0535 36 2016 2017 2018 2020 1.6 6 20%5%20%-5%+5%5%2.A 500 10%-10%10%10%37 38 600 N1 9+862168761616+862168767880400-8888-128