人形机器人又称仿人机器人，不仅在外观设计上酷似人类，其功能性也日益向人类靠拢，如今已经能展现出更为栩栩如生的外貌和更加细致的拟人行为。

人形机器人被看作是迈向人工通用智能（AGI）的理想躯体。作为具身智能的实体，它们能够以更人性化的方式获取详尽信息，为模型训练与智能发展提供稳固的数据支撑。此外，人形机器人在制造生产、商务运作、家居生活等诸多领域均展现出巨大潜力，有望成为构建通用智能化平台的最佳选项。

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人形机器人行业概览

自2016年波斯顿动力公司推出新一代Atlas机器人起，人形机器人科技便揭开了崭新的篇章。

特斯拉公司的Optimus系列将这一技术浪潮推向巅峰。从初始的构想到原型机的问世，再至今日OptimusGen2的震撼登场，特斯拉始终站在人形机器人产业的最前沿。

OptimusGen2的革新之处不仅在于其双自由度的颈部设计，更体现在那11个自由度的灵巧手上，甚至连手指都装备了触觉传感器。此外，其足部也增设了力/扭矩传感器，并搭配了更为精密的铰接式脚趾结构，从而实现了更为精准的运动控制。

OptimusGen2全身拥有超过200个自由度，而其成本预计将控制在2万美元之内。这一突破性的设计让它有望成为执行肮脏、危险、单调（3D）任务的人类替身，从而开启全新的工作模式。

特斯拉擎天柱发展历程：

资料来源：特斯拉，特斯拉 YouTube 频道，东莞证券

从国内政策动向来看，工信部在其发布的《人形机器人创新发展指导意见》中，着重强调了构建和优化人形机器人制造业的技术创新体系的重要性。“意见”着重于梳理和整合包括关键技术、原材料供应、企业资源整合、制造设备更新、质量控制标准、行业标准制定以及核心软件研发等在内的多个方面。其目标是通过实施精准的“弥补短板、强化优势”策略，以推动人形机器人在技术、产业和应用等层面的全面发展。

同时，《指导意见》明确提出了四大关键技术集群，即以“机器人大脑”（智能控制系统）、“机器人小脑”（运动协调系统）、机器肢体（执行机构）和机器主体（结构设计与制造）为核心的技术体系。这一布局旨在为人形机器人的创新与发展提供坚实的技术支撑和战略指引。

目前，我国在人形机器人研发领域已经涌现出一批领军企业。

国内知名的整机制造商，如优必选、智元机器人、达闼、宇树、追觅、傅利叶等，均已经成功推出了各自的人形机器人产品，展示了我国在机器人技术方面的创新实力。

同时，华为、三星、小米、小鹏汽车等国内外科技和产业巨头也纷纷跨界进入机器人领域，通过技术融合和产业升级，加速推动机器人的产业化进程。

全球人形机器人竞争格局：

人形机器人产业链梳理

从产业链角度来看，人形机器人产业链的上游主要聚焦于核心零部件的精湛制造，包括无框力矩电机、空心杯电机、高精度减速器、敏锐传感器以及尖端芯片等关键技术产品。它们共同构成了人形机器人的“神经系统”和“肌肉骨骼”。

中游则是机器人本体的大展身手之地，设计、制造及测试环节均在此集中进行，确保每台机器人都能达到既定的性能标准。

下游应用则展现了人形机器人的多元化魅力，无论是工业制造的繁重劳作，还是仓储物流的精准操作，亦或是家庭使用的细腻关怀，人形机器人都能游刃有余地胜任。

人形机器人所带来的新增需求也为零部件细分领域注入了新的活力。

从关键组件的剖析中，可以看出人形机器人与现有机器人在结构上的共通之处。驱动系统、控制系统以及各种传感器，这些构成了人形机器人的核心骨架。

减速器占据了成本的高地，其毛利率高达40%。伺服系统和控制器紧随其后，也各自拥有不菲的毛利率。

传感器方面，与环境感知和导航息息相关的自动驾驶传感器，如激光雷达等，在人形机器人的未来发展中被寄予厚望，预计将迎来巨大的增长空间。

随着人形机器人大规模量产的脚步日益临近，谐波减速器、编码器、力/力传感器等关键部件的需求量预计将呈现井喷式增长。行星减速器、行星滚柱丝杠等执行器环节的部件，以及3D视觉传感器等新型传感器，也将在人形机器人的未来发展中大放异彩。

传感器

机器人的智能水平被精细地划分为L0至L5六个递增的阶段，目前的技术发展正稳健地处于L3至L4的关键过渡时期，预示着机器人即将迈入更高级别的智能境界。

机器人不仅仅是一堆金属与电路的堆砌，它是一个高度复杂且精密的机械系统。在这个系统中，传感器发挥着至关重要的作用，它们是实现机器人各项功能不可或缺的组成部分。

这些传感器种类繁多，功能各异，既有光学编码器和电流传感器这类负责测量和监控的关键部件，也有惯性传感器和摄像头这类负责感知和识别环境的重要装置，更有激光雷达（LiDAR）这类先进技术的杰出代表，共同构建起机器人的全方位感知系统。

正是这些传感器的协同工作，赋予了机器人更加敏锐的观察力和更加精准的操作能力。

机器人传感器依据其感知数据的差异，主要可以归纳为两大类：本体感知传感器和外部感知传感器。

本体感知传感器，如同机器人的“内省”机制，专注于监测机器人的自身动态。负责追踪机器人的位置、速度、加速度等关键内部信息，确保机器人能够实时掌握自身的运动状态。

外部感知传感器，扮演着机器人与外界沟通的“桥梁”角色。这些传感器敏锐地捕捉着机器人周围环境及目标物的状态信息，包括视觉景象、触觉感知、听觉信号、嗅觉气味、温度变化和力觉反馈等。它们让机器人能够感知到外界的刺激，从而做出相应的反应。

为了让人形机器人能够更逼真地模拟人类的感知能力，需要为其配备一套高度复杂的传感器系统。这套系统必须巧妙地融合内部和外部传感器，使得机器人能够像人类一样感知并响应周围的世界。

一个全面模拟人类感知能力的机器人将装备众多传感器，这些传感器将共同提供丰富多样的信息，包括视觉画面、听觉信号、触觉感知、位置定位等。这将使得机器人能够在各种环境中自如地行动和交流。

通过引入尖端的AI算法、视觉传感器、力觉传感器等技术，人形机器人将实现多源信息的深度融合。触觉、力觉和视觉等感知形式将不再是孤立的，而是相互融合、相互补充，共同构成机器人全面而精准的感知体系。这将为人形机器人带来前所未有的智能水平和适应能力。

在当前市场的主流趋势中，一维、三维和六维力矩传感器以其广泛的应用性和实用性而备受瞩目，而二维和五维力矩传感器则相对较为稀缺，呈现出一种特殊的市场分布。

国内厂商在六维力/力矩传感器领域已经展现出了不俗的实力。诸如坤维科技、宇立仪器、鑫精诚、海伯森、蓝点触控、神源生智能、瑞尔特测控等公司，都已经成功推出了具有自主知识产权的六维力相关产品，并顺利实现了产业化应用，为我国在这一领域的发展贡献了重要力量。

此外，还有一批厂商也在六维力传感器的研发与生产上积极投入。以重庆鲁班机器人技术研究院为例，他们通过自主创新的力传感器技术，成功攻克了六维力的生产难题，为我国机器人感知技术的进步再添亮丽一笔。

六维力矩传感器主要布局厂商：

资料来源：行行查

一旦人形机器人实现量产，其对传感器的需求有望呈现爆发式增长，从而进一步拉动传感器行业的发展。

执行器

深入剖析特斯拉Optimus机器人的硬件构造，我们发现其躯干和手部是人形机器人活动最为频繁的关键部位。

线性执行器被巧妙地安置在膝肘等摆动角度相对较小的关节处，以及腕踝等空间紧凑、对精确度要求高的关节中。这种布局使得Optimus在执行细微动作时能够保持极高的稳定性和准确性。

旋转执行器则主要分布于需要大角度旋转的关节，如肩部和髋部。这使得Optimus能够在执行大幅度动作时依然保持流畅和协调，充分展现了其卓越的运动性能。

特斯拉最新推出的Optimus人形机器人在设计上实现了重大突破，首次大面积采用直线关节设计。不仅显著提升了Optimus的整体性能，而且使其更加适应于工厂操作等对精度、稳定性和效率要求极高的应用场景。

根据特斯拉在AI DAY发布会上展示的视频资料，可以推测Optimus的旋转关节执行器构造精密，主要由无框力矩电机、谐波减速器、力矩传感器、双编码器（包括输入和输出位置传感器）、驱动器以及轴承等关键部件组成。这些部件协同工作，确保了机器人在执行复杂动作时的精准度和可靠性。

这些关键部件主要被应用于Optimus的肩部、髋部和腕部等需要大幅度旋转运动的关节位置，为机器人的灵活运动提供了有力支持。

特斯拉Optimus身体关节共28个执行器（不包括灵巧手）：

资料来源：特斯拉

控制器

在人形机器人中，控制器扮演着至关重要的“神经中枢”角色。它不仅是发布和传输各种动作指令的枢纽，更是确保机器人流畅、精准执行任务的关键。

特斯拉在其AI日所公布的数据显示，Optimus人形机器人在控制器用量上相当可观。具体而言，其全身共需装配40个电机控制器，以支持其复杂的运动功能。这些控制器被精心分配到各个关键部位：手臂部分配备12个，用于控制精细的手部动作；颈部设有2个，确保头部的灵活转动；躯干部位安装2个，维持身体的平衡与稳定；手部则布局了12个，实现手指的灵活操作；腿部同样需要12个控制器，以保证行走和跳跃的流畅性。

电机控制器作为一种关键组件，在食品加工、封装测试、机床操作以及机器人技术等多个领域都有着广泛的应用。

与机器人本体一样，国外领先的机器人制造商通常会选择自主设计和研发控制器，以确保其与自家机器人的无缝对接和卓越性能。

当前主流机器人厂商所使用的控制系统几乎都是自家研发的独家产品。这种紧密的集成使得控制器的市场份额与机器人市场的整体表现紧密相连，共同推动着机器人技术的不断进步与发展。

机器人控制器市场份额：

数据来源：MIR，国泰君安

我国机器人控制器行业已经取得了长足的发展，成为机器人领域中与国外技术差距最小的关键零部件产品之一。就硬件部分而言，国内企业已经成功掌握了核心技术；而在软件方面，虽然国内企业已经取得了一定的进展，但在控制算法、二次开发等方面，与国际先进水平相比，仍存在一定的差距，特别是在开发平台的稳定性、响应速度与易用性等方面有待进一步提升。#机器人##人形机器人##工业机器人##科技##财经#

国内控制器主要布局厂商包括新松机器人、埃斯顿、华中数控、新时达、广州数控、汇川技术等，都已经成功地自主研发了具有自主知识产权的控制系统。

由于国内机器人本体市场的快速发展以及控制器技术的不断进步，控制器的市场份额基本与机器人本体保持一致，展现出良好的市场发展前景。

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