人形机器人的优势在于多样的场景适应性与灵活的可交付性。传统上,世上绝大多数工作可以以人类形态完成,因此人形是硬件上具备极大适应性的机器人形态,任何关节的缺失比如手或脚都会使得替代场景大大受限。虽然工业机器人在特定单一场景中具备精度与承重优势(不仅超过人型机器人也超越人类本身),但由于厂家分散、不灵活,并且开发交付周期较长,因此根据国际机器人联合会(IFR)数据显示,目前每年全球工业机器人安装量不超过40万台。而人形机器人硬件统一,可适应于多种场景,可开放的算法平台可以聚集大量生态开发者,在场景适应性及交付速度上具备优势。 海外Tesla Bot的人形机器人竞品大多尚未进入商业化阶段。从1973年世界上第一款人形机器人WABOT-1诞生到现在,全世界范围内已经涌现了本田ASIMO机器人、波士顿动力的Atlas机器人、软银的NAO机器人等一批优秀的人形机器人。然而,虽然其中有些机型已经初步步入商业化,但是绝大多数机型都仍未进入商业化阶段:ASIMO由于无法商业化已经宣布正式退役,波士顿动力的Atlas原本就是研究平台而非商业化项目(仅同公司的机器狗Spot进行了初步的商业化),软银的NAO机器人是少有的、已经进入商业化落地的人形机器人项目,但它是桌面级的小型机器人,并且其应用基本集中于教育领域。 国内竞品以工业机器人和服务机器人为主,其中仿生类服务机器人最受关注。Tesla bot国内机器人竞品,人形机器人方面主要竞品包括国内领军厂商优必选的Walker机器人;非人形竞品则主要是工业机器人与服务机器人两大门类,其中1)工业机器人技术相对成熟,应用范围较为固定,比如海康、大华旗下的工业机器人业务,提供移/重载机器人、潜伏机器人、料箱机器人以及叉取机器人,基本用于相对单一的工业场景;2)而仿生形态的服务机器人近来最受市场关注,能够应用在多场景多领域,并提供智能化的情感交互体验。比如小米发布的CyberDog以及小鹏旗下的机器马“小白龙”,搭载类似ADAS的行走能力,有望成为新一代智慧宠物+交通工具; 科大讯飞的“讯飞超脑2030计划”则目标就是要让人工智能懂知识、善学习、能进化,让机器人走进每个家庭。预计2022-2023年要发布可养成的智能玩具宠物,到2030年要让懂知识、会学习的陪伴机器人进入家庭;3)教育领域,华为发布了儿童陪伴教育机器人“华为小艺精灵”,依托AI能力智能辅助儿童学习,寓教于乐,引导儿童身心健康发展。4)拓尔思、云从科技、奥比中光等厂商则基于自身的AI能力为机器人提供技术入口与解决方案,其中拓尔思依托的是其NLP技术,而云从与奥比中光则从视觉切入,有望成为机器人的“眼睛”,其中奥比中光作为国内3D视觉领军企业,已与优必选、猎户星空等头部机器人厂商达成合作 投资建议:建议关注1)三花智控、绿的谐波、鸣志电器;2)江苏雷利、禾川科技; 3)双环传动、中科三环、拓普集团、保隆科技、恒帅股份、旭升股份、银轮股份; 4)汉宇集团、中大立德、大族激光、国茂股份;5)软件相关:海康威视、科大讯飞、拓尔思、云从科技、奥普特、奥比中光、凌云光等具备机器人布局的AI龙头。 风险提示:特斯拉人形机器人延迟发布风险;假设和测算误差风险;销量不达预期、经济下行超预期风险。 1.海外TeslaBot人形机器人竞品研究 现代意义上的人形机器人也叫仿人机器人,顾名思义就是模仿人类创造的机器。按照大小的不同也可以分为大仿人机器人和小仿人机器人,前者一般有成人大小,体型大概一米多高;后者大小可放在桌面上,是桌面式的小型机器,体型不超过一米。从1973年世界上第一款人形机器人WABOT-1诞生到现在,该领域已经涌现了本田阿西莫(ASIMO)机器人、波士顿动力的Atlas机器人、Aldebaran Robotics公司的NAO机器人,Agility Robotics公司的Cassie机器人等一众优秀的人形机器人。其中有些机型已经初步步入商业化,但是从整个行业来看仍然处于导入期初期阶段。 图表1:波士顿动力人形机器人 人形机器人相比传统工业机器人的优势在于: 1)长期来看,人形机器人必定不会仅局限于一个特定服务领域,而是应用于制造业、社会服务、家庭服务、养老等方方面面的众多场景,相比传统机器人具备对综合性任务的兼容度。从特斯拉人形机的应用前景来看,其技术发展取决于AI技术,未来可能更多投入于服务类场景:人形机器人的场景不是单一的,且经常出现跨越式的变化。因为如果是单一场景完全可以设计新的机械结构或单一化的机器人来更有效地处理单一场景。 人形机器人的核心优势并不是单一场景,而是多场景综合式的任务执行。 2)人形机器人具备更开放的生态、更快的场景适应性及交付速度。世界上的工作大多以人类形态完成,人性使得硬件上具有极大的适应性,任何关节的缺失比如手或脚都会使得替代场景大大受限。工业机器人在静态场景中具有精度和承重的优势,不仅超过人型机器人也超过人本身。但由于其厂家分散、不灵活、开发交付周期长使得目前每年全球工业机器人安装量不超过40万台。而人形机器人硬件统一,可开放的算法平台可聚集大量的开发者,具有极快的场景适应性及交付速度。 我们梳理了人形机器人及其他机器人领域Teslabot的竞品情况,供学习参考: 1.1波士顿动力Atlas:“跑酷”达人初心不改 波士顿动力是全球人形机器人领军,公司几经易手不改人形机器人研发初心。波士顿动力公司成立于1992年,一直在美国军方资助下研发多种机器人。谷歌在2013年收购了这家公司,2017年又将它卖给日本软银集团。随后,在2020年底现代汽车集团宣布将收购波士顿动力。虽然几经易手,但已经成立近30年的波士顿动力一直专注于机器人的研发,尤其近几年来随着“网红”机器人Atlas的亮相与更新,日益受到公众瞩目。 2016年初次发布第一代人形机器人Atlas,历经数年迭代升级,渐成“跑酷”达人。 2016年,波士顿动力第一次发布了人形机器人Atlas,它是世界最先进的人形机器人之一,身高近1.5米,体重近75千克,像人一样有头部、躯干和四肢,能像人类一样用双腿直立行走。2016时的初代Atlas尚在蹒跚学步阶段,走路踉踉跄跄,动作并不连贯,技术相对不成熟。之后数年经历不断的技术迭代升级,到了2018年公司再度公布Atlas进步情况时,Atlas已经学会了跑酷动作,并在此后数年中不断进步,动作灵活性持续改善。 图表2:波士顿动力机器人Atlas概况 Atlas是非商业化的研究平台,代表波士顿动力最高技术水平,同公司的机器狗Spot已初步开启商业化道路。Atlas虽然是波士顿动力面向公众展示的最主要作品,但本身并非商业化产品,而是研究平台,代表着波士顿动力最高技术水平。实际上,商业化应用难度一定程度上也是波士顿动力几经易主的主要愿意之一。不过,值得注意的是,公司也做了一些商业化的尝试,2020年中旬,波士顿动力首款商用机器狗Spot正式开售,售价折合人民币将近50万元。机器狗主要被用于记录施工进度,监视远程或危险环境,并在发电设施、退役核电站、工厂车间、建筑工地和研究实验室等环境中提供态势感知。 此外,也有一些客户使用Spot来探索创意产业的项目,例如在舞台上跳舞和在主题公园表演。不过,Spot的高售价天然制约了销量,截止2020年9月,波士顿动力公司首席执行官Robert Playter在采访中表示Spot销量仅250台左右。 图表3:波士顿动力机械狗Spot 1.2软银NAO:少有的已有商业化落地的小型教育人形机器人 软银机器人旗下的NAO是人形机器人中少有的、已有商业化落地的项目。NAO是一个应用于全球教育市场的双足人形机器人。58公分高的NAO拥有流畅的肢体语言,能够听、能够看、能够说,也能够与人互动,或NAO之间彼此进行互动,并且提供独立、可编程、功能强大且易用的操作应用环境。 图表4:NAO机器人基本情况 主要应用于教育领域,覆盖编程教学、科研研究、特殊教育、竞技比赛、表演活动等场景。1)编程教学:为编程教育提供一个技术前沿的编程平台。2)科研研究:覆盖18个领域的科研方向,满足教学需要;3)特殊教育:NAO加入儿童自闭症解决方案,为教育工作者和治疗师提供多套解决方案;4)竞技比赛:国内外多项机器人赛事将NAO作为竞赛标准平台,如机器人世界杯(RoboCup)比赛等;5)表演活动:唱歌、跳舞、会话等互动娱乐。 图表5:NAO的情景功能 1.3本田ASIMO:退役谢幕的昨日之星 ASIMO曾是世界范围内最具知名度的人形机器人之一。ASIMO是日本本田技研工业所开发的类人型机器人,站立时约130公分,重54公斤。它于2000年问世,外型酷似一位背著背包的太空人,而且可以时速6公里的速度前进,不仅可以依靠双腿行走,还掌握了跑步、单腿跳跃、上下阶梯、踢足球和开瓶倒茶倒水等技巧,动作灵活。2014年,美国前总统奥巴马访问日本时,这只两条腿的机器人还作为“接待员”亮相,用英语问候奥巴马。 图表6:本田ASIMO机器人 只租不卖,商业化落地难度较大,导致ASIMO最终走向退役。ASIMO本身只租不卖,因其行动灵活,它曾被日本的IBM等七家企业租用。纵观本田机器人发展史,ASIMO本身只是基础研究的一环,本田研发重心依旧在于机器人自我自动平衡、机器人移动平台等相关技术研发,像本田后来研发的电动割草机器人Miimo,就是运用ASIMO的部分技术推动研发的。可以看出,本田计划专注于开发更加实用的服务机器人。而ASIMO虽然体现了本田机器人的最高技术实力,但商业化难度较大,因而本田最终于2022年上半年宣布ASIMO退役的消息。 2.国内TeslaBot人形机器人竞品研究 2.1优必选Walker机器人:国产人形机器人领军的尝试 优必选是国产人形机器人领军。深圳市优必选科技有限公司成立于2012年,是一家集人工智能和人形机器人研发、平台软件开发运用及产品销售为一体的全球性高科技创新企业。公司是2020年迪拜世博会中国馆官方唯一智能机器人合作伙伴,旗下智能教育机器人悟空已进入商业化阶段(可于京东上购买)。 旗下Walker人形机器人当前主要用于活动展示,未来有望走向千家万户。Walker是公司全新一代大型仿人服务机器人,身高 130cm 、体重63kg,集六大AI技术于一身,搭载高性能伺服关节以及多维力觉、多目立体视觉、全向听觉和惯性、测距等全方位的感知系统;全面升级视觉定位导航和手眼协调操作技术,自主运动及决策能力大幅提高,实现平稳快速的行走和精准安全的交互,可在多种场景下提供智能化、有温度的服务。 当前主要应用场景为科技展馆、影视综艺、商演活动及政企展厅,仍未进入大规模商业化落地阶段。walker机器人能够完成按摩、拧瓶盖、端茶倒水等家居任务,未来有望走进千家万户,在家庭服务场景中使用。 图表7:优必选Walker机器人 图表8:walker机器人当前应用场景有限 2.2小米:发布首款仿生四足机器狗CyberDog 2021年8月,小米首次展示了旗下第一代仿生四足机器人CyberDog,内部定名“铁蛋”。CyberDog不仅拥有仿生的运动步态,还拥有仿生的视觉和听觉交互体验,可以听从指令、识别主人甚至自动跟随主人运动。 图表9:小米发布机器狗CyberDog CyberDog仿生四足机器人集小米软硬件研发能力与一身:自研高性能电机,加持小米的AI视觉语音算法、机器人系统以及运动算法的研发积淀。CyberDog搭载高精度环境感知系统,全身11个高精度传感器向AI大脑实时传输信息,可以感知图像、光线、距离、速度、声音等环境信息,可实现自主识别跟随、SLAM建图和导航避障功能,还能支持多种仿生动作姿态。CyberDog仿生四足机器人工程探索版米粉价9999元,价格相对亲民。 图表10:小米CyberDog工程探索版米粉价9999元 2.3小鹏鹏行:发布新一代智慧宠物+交通工具机器马 小鹏旗下生态企业小鹏鹏行发布智能机器马“小白龙”。2021