2025央视春晚中，宇树Unitree H1人形机器人表演扭秧歌，展现良好运控性能及AI训练成果。本次春晚舞台的扭秧歌舞蹈基于视频的舞蹈动作的生成与映射，基于强化学习并靠AI训练来执行。每一个人形机器人均配备了16台H1激光SLAM定位，可以全自动走位变队形。由于抛手绢结构复杂，因此手腕对接变换装置，同时加入了基于力矩补偿的快速放线算法、手绢抛掷与回收结构与算法、欠驱动收线算法、舞蹈节奏对齐算法、手绢旋转同步结构等，实现了春晚“秧歌舞”的精彩表演。
人形机器人为人工智能的终极载体，产业化大趋势明确。我们认为以下方向值得关注。（1）人形机器人整机环节关注：优必选、埃夫特、拓斯达、中坚科技、永创智能、埃斯顿；（2）减速机环节关注：绿的谐波、中大力德、丰立智能、夏厦精密；（3）灵巧手、传感器环节关注：兆威机电、柯力传感、安培龙、康斯特；（4）丝杠环节关注：恒立液压、北特科技、五洲新春；（5）丝杠设备、耗材环节关注：华辰装备、沃尔德、国机精工；（6）轴承环节关注：长盛轴承、苏轴股份。
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人形机器人软硬件端
硬件端：旋转/直线关节由于在人形机器人中配置数量多、价值量高，在行情早期阶段涨幅显著。随着对人形机器人技术路线讨论的深入，谐波减速器和丝杠等兼具高价值量与高技术壁垒的零部件获得较高涨幅，市场关注度持续向上游延伸至电机磁材、加工设备及轻量化材料等环节。
软件端：突破性进展晚于硬件，但后市潜力可期。人形机器人需要搭载具身 AI 模型方能实现通用性，但是目前具身 AI 模型的发展尚处于起步阶段、国内算力算法正在加速发展。展望后市，具身 AI 的突破性进展、国产芯片的推出有望成为机器人软件板块的积极催化。
02
本体：国内外产业链共振，助推人形机器人产业化落地
国内人形机器人进展：人形机器人产业以美日企业牵头，国内企业顺势而上加速追赶，小米、小鹏、傅利叶、埃斯顿等公司都在积极探索和布局人形机器人领域，产品方案各具特色。同时，随着政策的不断出台和资本的持续涌入，人形机器人产业链也将不断完善和壮大，将加速人形机器人在商业、家庭、工业等不同场景下的应用落地。
海外人形机器人进展：人形机器人市场目前海外科技巨头入局较早，全球具身智能主机厂参与者众多，多数处于前期研发阶段，仅有少数达到商业化阶段。受益于 AI 大模型的积累，海外机器人厂商在技术和产品进展上较国内厂商进展要稍快。
03
减速机：旋转执行器之核心，看好国产谐波抢占市场份额
减速器是旋转执行器的核心部件，分为谐波、行星和 RV。减速器是连接动力源和执行机构的中间机构，具有匹配转速和传递转矩的作用。按照结构与传动原理不同可将减速器分为谐波减速器、RV 减速器及行星减速器。
1）谐波减速器：特点包括负载小、精度高、结构紧凑，在工业机器人领域用于小负载六轴、小负载 SCARA 及协作机器人；
2）RV 减速器：特点包括体积大、重量高、高负载能力、高刚度，主要用于重负载机器人；
3）行星减速器：特点包括体积小、高刚度、抗冲击能力强等特点，广泛用于航空航天、机器人、汽车、纺织等国民工业。
人形机器人对于减速机的选择主要有以下考虑：
1）体积小，重量轻，价格低：Optimus 全身28 个旋转+直线执行器，空间有限要求减速器体积尽量小；此外人形机器人减重和降本是未来发展的核心方向。
2）传动效率高：减速机若传动效率过低，则能量在传动过程中转化为热能，会导致发热严重。
若单纯从传动效率、价格等方面考虑，行星减速机是最优解；但体积小和重量轻是更优先指标，因此谐波减速器是目前人形机器人最合适应用方案。而机器狗自由度低，对体积和重量要求低，因此大量采用行星减速机。
谐波减速器竞争格局：哈默纳科系全球龙头，技术和产能全球第一；绿的谐波作为国产谐波龙头，率先打破海外垄断。根据工链汇，2022 年哈默纳科和绿的谐波销售额市占率分别达 38%和26%，分别排名第一第二。目前仅哈默纳科和绿的谐波进入到特斯拉Opitimus 供应链。
整体来看，哈默纳科（以下简称 HD）谐波减速器产能扩张速度不及其规划预期。我们统计 18 年以来 HD 于年报发布的扩产进度，发现其扩产计划逐步放缓，并基本上进度低于目标预期。2018 年HD 产能6.9 万台/月（83 万台/年），计划2021 年产能扩充至 28 万台/月（336 万台/年）。实际到 2023 年HD 产能仅扩充到 16.5 万台/月（198 万台 /年），远期扩产目标 28 万台/月（336 万台/年）的目标多次推迟。Optimus 量产有降本需求，产业链向中国转移背景下看好国产谐波抢占份额。
04
灵巧手：机器人最具价值量环节，关注工艺更迭的零部件机遇特斯拉灵巧手已实现两代更迭。
①第一代灵巧手方案：主要由单手6 个无刷空心杯电机模组，11 个自由度（6 个主动自由度+5 个被动自由度），空心杯电机模组由空心杯电机+行星减速箱+编码器构成。特斯拉采用金属腱绳+蜗轮蜗杆传动方案。②第二代灵巧手方案拆解：单手22 个自由度，20 个电机，单指三级传动。其中灵巧手的食指、中指、无名指分别具有4 个自由度，拇指以及小指分别具有 5 个自由度。
具体来看，每根手指有三个关节，分别是远端关节（DIP），中间关节（PIP），近端关节（MCP），其中DIP&PIP 具有一个自由度，可以弯曲和伸展，MCP 具有两个自由度，可以进行弯曲伸展，以及内收和外展。第二代灵巧手行星齿轮箱传动，保持关节第一级运动；手臂绳驱+丝杠集成进电机，电机采用直流无刷电机。
第一代灵巧手与第二代灵巧手各有优劣，工艺仍存迭代空间。①第一代灵巧手的优点在于采用蜗轮蜗杆模式，具备自锁能力，拥有较大的抓取力，而缺点在于缺少侧摆自由度，没有办法实现精密抓取。因此初步判断第一代灵巧手大概率应用于工厂环境。② 第二代灵巧手优点在于自由度高，但负载和传动精度有限，此外由于空间有限，第二代灵巧手还未贴载传感器。灵巧手技术路线尚未完全确定，建议关注工艺更迭带来的零部件机遇。
伴随人形机器人量产，灵巧手用空心杯电机市场需求有望在2030 年达到89 亿。特斯拉第一代较为成熟的灵巧手选取空心杯电机作为驱动电机，伴随人形机器人量产推进，灵巧手需求有望同步提升，进而拉动空心杯电机需求。我们预计 2030 年全球人形机器人需求将达116 万台，对应 1393 万套空心杯电机需求，市场空间 89 亿元。
05
丝杠：精密传动之冠，人形机器人线性执行器的核心部件
丝杠主要包括滚珠丝杠与行星滚柱丝杠两类，人形机器人采用行星滚柱丝杠为传动部件。
①滚珠丝杠是将旋转运动转换成线性运动的理想传动装置，主要由丝杠轴、螺母、滚珠以及循环部件组成。丝杠轴、螺母和端盖上都制有圆弧形螺旋槽，将它们套装在一起时，这些槽对合起来就形成了螺旋通道，滚珠能够在通道内循环滚动。当丝杠相对于螺母旋转时，滚珠在滚道内自转，同时又在封闭的滚道内循环运动，使丝杠和螺母相对产生轴向运动。相较普通滑动丝杠，滚珠丝杠使用滚珠传递运动，具有传动效率高、定位精度高和传动刚度大等明显优势。
②行星滚柱丝杠主要是由滚柱丝杠、滚柱螺母、滚柱、内齿圈、压盖及挡圈组成。滚柱丝杠与滚柱螺母为齿形角 90°的多头螺纹，滚柱为齿形双凸圆弧的单头螺纹，若干滚柱围绕丝杠均匀分布。当滚柱丝杠旋转时，滚柱既围绕丝杠轴作公转，又围绕自身轴线作自转，带动滚柱螺母作轴向移动。
行星滚柱丝杠结构与滚珠丝杠类似，只是传力元件为螺旋滚柱，属于典型的线接触；而滚珠丝杠的传力元件为滚珠，属于点接触。行星滚柱丝杠相比于滚珠丝杠在承载力、运动平稳性、转速及加速度等方面更具优势。
特斯拉 Optimus 线性关节采用电机+行星滚柱丝杠方案。根据特斯拉 AI Day 发布会披露，特斯拉 Opitimus 人形机器人共有 28 个运动关节，包括旋转执行器和线性执行器，其中旋转关节的方案和传统仿人形机器人基本一致，采用电机+谐波减速机的形式；而线性执行器的分布却与以 Asimo 为代表的传统电伺服机器人差异较大，采用力矩电机+行星滚柱丝杠方案，其中行星滚柱丝杠成本占比可达 56%。
特斯拉Optimus 独创的线性关节方案，其优势在于能够自锁&提供更大的推力。1）具备自锁能力：即下半身不动时可以自动锁定姿态，以减少能耗，能够形成一个低功耗且稳定的底部支架。2）能够提供更大的推力：相较于传统的旋转执行器，线性执行器可以纵向分布，最大限度利用腿部或肘部空间，以布置更大更长的电机，从而提供更大的推力。
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丝杠设备/耗材：设备端关注螺纹磨床，看好旋风铣工艺成熟带动超硬刀具需求提升
目前丝杠加工共有三条工艺路线，各技术路线各有所长。①纯磨制工艺：缺点在于效率很低，30 多道工序；而且是先刻画出滚道，再进行热处理，很容易产生形变，需要再进行一道粗磨；此外粗磨螺纹过程中，由于进给量较大，经常会出现由于切削温度高而使螺纹滚道退火，从而降低表面硬度的问题。优点在于因为是用车再磨的工艺，可以加工一些异形丝杠。
②轧制工艺：缺点在于精度比较低，但优点在于加工效率很高，一般用于低精度的丝杠。③旋风铣工艺：缺点在于淬火完的用于旋风铣的铁棒，一定要是标准的圆柱形，因此一些异形丝杠没法使用。
纯磨制工艺下，看好国产螺纹磨床国产替代机遇。各种工艺方案下，若要保障丝杠精度，高精度螺纹磨床不可或缺。前述丝杠加工方案中，尽管前道工序不尽相同，但若要保障丝杠的高精度，对螺纹滚道和轴颈的精细磨削是最关键的环节，此时便需要使用高精度螺纹磨床配合加工。目前国内外磨床水平仍相差较大，进口磨床不仅精度高，同时能够做到可靠性好，保障批量加工的稳定性。
国产磨床可以满足 C3-C4 精度的中端丝杠加工, 但批量加工高端丝杠（C0-C2）时，出品不稳定。目前国内众多龙头磨床厂正加速布局螺纹磨床，未来有望实现国产替代。
长期看，丝杠量产需求倒逼加工效率提升，旋风铣工艺成熟将带动超硬刀具需求扩容。目前行星滚柱丝杠无法规模量产是限制其未来大规模降本应用的重要原因，而从加工效率的角度来看，旋风铣加工远远高于纯磨制工艺，因此我们认为未来旋风铣加工的潜力较大。由于旋风铣为硬加工工艺（即加工硬度较高的材料），其对刀具的硬度有较高要求，综合考虑加工要求和经济性，PCBN 铣刀为旋风铣最合适的加工刀具。
目前超硬刀具行业占据高端市场优势地位的依旧是外资老牌刀具企业，包括山特维克、肯纳金属、日本住友等，主要提供超硬刀具上下游全产业链服务，综合竞争实力强劲。国产超硬刀具龙头例如沃尔德、郑州钻石精密、威海威硬工具等，正逐步凭借性价比优势向中高端领域渗透。
07
代表企业梳理
人形机器人为人工智能的终极载体，产业化大趋势明确。现阶段特斯拉 Optimus 量产在即，众多海外巨头加速入局；国内以华为为代表的企业正在打造国产人形机器人产业链，在人形机器人技术进步的进程上不落下风。从人形机器人产业链的角度看，我们认为以下标的值得关注：（1）人形机器人整机环节关注：优必选、埃夫特、拓斯达、中坚科技、永创智能、埃斯顿；（2）减速机环节关注：绿的谐波、中大力德、丰立智能、夏厦精密；（3）灵巧手、传感器环节关注：兆威机电、柯力传感、安培龙、康斯特；（4）丝杠环节关注：恒立液压、北特科技、五洲新春；（5）丝杠设备、耗材环节关注：华辰装备、沃尔德、国机精工；（6）轴承环节关注：长盛轴承、苏轴股份。
1、埃夫特：
工业机器人龙头企业，与华为签署合作备忘录切入人形机器人领域
与华为全球具身智能产业创新中心牵手合作，切入人形机器人领域2024 年11 月15 日，华为（深圳）全球具身智能产业创新中心宣布启动运营，埃夫特被选为优选合作伙伴并签署合作备忘录，是签约合作协议的机器人本体企业中体量最大的。基于公司在工业机器人领域的深厚积累，公司在机器人运控领域已有较为成熟的技术积淀，未来有望与华为携手合作，将运控技术横向迁移至人形机器人应用领域，成为华为机器人供应链的核心公司。另外华为造车产业正蓬勃发展，我们认为未来人形机器人产品有望优先落地华为造车工厂，在实训中迭代升级。
保持高研发支出，夯实工业机器人产品实力
近年来埃夫特年研发费用保持在 1 亿元上下，研发投入维持在高位水平，重点推进焊接、喷涂、码垛等应用场景的工业机器人开发。2023 年公司牵头承担了国家重点研发计划“工业机器人核心零部件技术与应用示范”，重点突破焊接机器人研发生产，另外公司开发面向智能化应用的机器人软件集成开发平台，已针对焊接场景实现应用落地，并展开商业化推广。
2、拓斯达
三大产品线齐头并进，牵手华为入局人形机器人领域
牵手华为入局人形机器人领域，布局运控平台技术研发
2024 年11 月15 日，华为（深圳）全球具身智能产业创新中心宣布启动运营，并举行优选合作伙伴备忘录签署仪式，拓斯达是合作的 16 家企业之一。公司投资子公司矩阵智控科技，计划打造“感-算-控”一体化的通用机器人运动控制平台。公司牵手华为入局人形机器人赛道，聚焦人形机器人智能化痛点——运动控制，未来有望在人形机器人技术更迭演进中取得成果。另外公司总部位于广东东莞，与华为总部所在地广东深圳市距离较近，地理优势便利二者技术沟通交流，未来合作关系有望逐步密切，进而巩固自身在华为机器人产业链中的优势地位。
主动收缩项目类业务，聚焦机床/注塑机/机器人行业
公司业务基本盘目前仍在智能能源及环境管理系统领域，但该类业务标准化困难且毛利率水平波动较大，公司近年来加速退出该领域。在机床 /注塑机/机器人三大领域公司高举高打，机床领域聚焦高端五轴机床，2023年五轴机床出货量超 260 台，同比+100%；注塑机领域推出高精密电动注塑机，2023 年注塑机出货量同比+28%；机器人领域聚焦 3C 下游，2023 年多关节机器人出货约 1700 台。公司目前正处在业务转型阵痛期，收入结构调整利润端短期承压。机床/注塑机/机器人面向高端的战略布局有望贡献公司中长期的成长动力。
3、中坚科技
深耕园林机械制造领域，加速布局智能机器人领域
加速布局智能机器人领域，提升未来业绩增长潜力
中坚科技在人形机器人领域前瞻性布局。2023 年 10 月，公司成立全资子公司上海中坚高氪机器人有限公司，专门研发新一代割草机器人产品，为公司向智能制造转型奠定了基础。2024 年3 月，公司投资 1X Holding人形机器人公司，旨在利用自身在国内的产业链优势，帮助1X Holding 降低新一代人形机器人的生产成本，正式切入了人形机器人赛道。2024 年 5月，公司设立控股子公司江苏坚米智能机器人有限公司并于 8 月在北京世界机器人博览会上展出首款灵睿 P1 四足机器人，正式切入工业级四足机器人赛道。
园林机械产品实力强，积极向智能制造转型
中坚科技聚焦于园林机械的研发、生产和销售，定位于成为国内乃至全球园林机械行业的领先企业。公司主要产品包括汽油类和锂电类园林机械，如链锯、割灌机、绿篱修剪机、坐骑式草坪割草机、清扫机和手推式割草机等，这些产品广泛应用于绿化维护、森林采伐及城市清洁等领域。特别是在链锯领域，公司产品在国内市场占有率名列前茅。2023 年，公司在海外市场拓展、锂电产品投入以及无人割草车研发等方面取得了显著进展。2023 年底，公司决定将智能业务作为第二核心业务，积极研发新一代无人割草机产品，未来成长潜力较大。
4、埃斯顿
深耕工业机器人赛道，前瞻布局人形机器人本体+零部件
参股酷卓入局人形机器人领域，布局人形机器人本体+核心零部件
埃斯顿投资参股子公司酷卓机器人，持有其13.95%股权，积极入局人形机器人赛道。酷卓机器人创始团队实力强劲，原沈阳远大机器人 CEO、拥有 16 年机器人行业经验的李远平博士担任 CEO，原埃斯顿未来技术研究院负责人、拥有 10 年机器人与 AI 相关行业经验的臧家炜博士担任CTO，团队功底扎实。
2024 年第二十四届中国工博会上，埃斯顿酷卓人形机器人 CODROID 01 首次亮相，机器人单臂负载 5KG，单臂自由度 7，单腿自由度6，全身最大自由度 44，灵巧手自由度 6-7。酷卓第一代机器人是埃斯顿入局人形机器人领域的开端产品，公司未来有望迁移工业机器人领域的运控技术至人形机器人领域，助推酷卓人形机器人持续迭代。
埃斯顿未来有望依托工业机器人优势推进人形机器人业务发展。基于工业机器人产品积累的扎实客户基础，埃斯顿人形机器人业务获客难度低，有望顺利导入人形机器人产品至原有客户处验证。另外埃斯顿有强大完善的供应链体系，我们判断工业机器人供应链可复用至人形机器人领域，优质供应商可配合公司进行零部件工艺迭代，并实现良好的成本管控。
5、中大力德
专注精密减速机制造，人形机器人有望带来需求增量
小型和微型减速电机国内市场地位高，模组化产品助力产品结构升级公司较早进入机械传动与控制应用领域关键零部件领域，自成立以来一直专注于减速器、减速电机等核心零部件的生产研发，建立了较为全面的产品体系，形成了减速器、电机、驱动器一体化业务平台。公司不断结合市场需求，借鉴国内外先进经验，加大研发投入，相继推出微型无刷直流减速电机、精密行星减速器、RV 减速器、谐波减速器等产品。
中大力德已为宇树科技提供减速器等核心零部件，另外公司还获得了智元机器人的远征 A2 和灵犀 X1 两款人形机器人产品的定点量产。公司凭借在精密减速器领域的技术优势和布局已深度切入人形机器人产业链，有望在人形机器人行业的发展中在未来实现业务的快速增长。
6、兆威机电
深耕微型传动系统领域，布局灵巧手核心电机打造新增长极
电机为灵巧手核心零件，有望伴随人形机器人量产落地提升需求
目前特斯拉灵巧手共有两代方案，第一代选用空心杯电机+行星减速箱+编码器结构，第二代选用无刷直流电机+绳驱结构，两代方案各有优缺点，但都以电机和传感器为最核心零部件。公司前瞻布局电机研发，目前已完成了高转矩直流电机、无刷直流电机、微型无刷空心杯电机、永磁步进电机的开发，其中高转矩直流电机、无刷直流电机已形成系列产品。公司电机领域产品布局能够满足特斯拉两代灵巧手方案的电机需求，产品实力国内领先，未来人形机器人量产进程加速有望带动空心杯电机/无刷直流电机需求，公司同步受益。
2024 年 11 月，公司与华为全球具身智能创新中心签订合作备忘录，未来有望持续加强技术合作，助力公司微型电机产品持续技术迭代。（参考来源：东吴证券研究所）
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来源：智车行家
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