国内外人形机器人产品梳理及未来发展趋势探讨.pdf

敬请参阅最后一页特别声明 1 投资逻辑 国外人形机器人产品梳理国外人形机器人产品梳理 （1）特斯拉：Optimus 机器人采用电机驱动，全身 40 个执行器，22 年发布后持续迭代更新。据马斯克预计，Optimus将于未来 3-5 年量产上市，并计划 24 年用于特斯拉工厂。（2）波士顿动力：人形机器人 Atlas 采用电液混合驱动，膝关节扭矩 890Nm，运动表现机动灵活，具备翻越障碍物、后空翻等能力。同时 Atlas 拥有自主步伐规划算法+行为库+模型预测控制等技术，感知、导航功能强大。（3）1X：旗下人形机器人 EVE 拥有环境感知交互功能，主要用于物流、零售和安保领域；人形机器人 NEO 尚在研发中，预计采用无齿轮设计理念，未来将用于物流、制造、操作机械以及清洁整理家务等场景。（4）Agility：旗下人形机器人 Digit 主要用于仓库货物搬运、物流配送。Agility 在建机器人制造工厂，规划产能 10000+台，预计 23 年底投产。Agility 预计 24 年可交付第一批 Digit，25 年将全面上市。国国内内人形机器人产品梳理人形机器人产品梳理 （1）优必选：18 年推出大型机器人 Walker 成为中国首家实现人形机器人商业化的企业；21 年发布 WalkerX，是全球首个能够量产交付的人形机器人。小型机器人领域拥有悟空、Alpha Ebot 等，主要用于教育领域。（2）达闼：19 年推出轮式机器人 Ginger，主要应用于迎宾导览、商业促销、节目表演、养老陪护等领域。23 年展出机器人小紫 XR-4，拥有 60+柔性关节，单腿峰值扭矩 600Nm，运动性能较强。（3）傅利叶：GR-1 搭载自研发 FSA 一体化执行器，集电机、驱动器、减速器及编码器于一体，最大关节模组峰值扭矩 300NM。23 年 9 月开启预售，计划未来 1-2 年量产交付。（4）智元：远征 A1 搭载 PowerFlow 关节电机，峰值扭矩超 350NM，计划 24 年商业化落地，先应用于 3C 制造、汽车制造，并逐步走向家庭。（5）宇树：H1 机器人搭载 M107 关节电机，膝关节峰值扭矩 360Nm，是国内首台能跑的人形机器人。H1 目前可预订采购，23Q4 左右发货，商业化进展领先。（6）小米：机器人 CyberOne 全身 21 个自由度，髋关节电机峰值扭矩 300Nm，可感知 45 种人类语义情绪，主打服务人本身。（7）科大讯飞：将认知大模型和运动智能相结合，推出具身智能人形机器人。机器人根据自然语言指令，可以自动拆解任务并执行相关操作，实现特定任务流闭环。（8）小鹏：PX5 机器人拥有高负载机械臂和 11 自由度灵巧手，感知交互可以和汽车领域的 XNGP、XOS 技术打通，在感知能力方面实现核心技术复用。PX5 未来将优先在小鹏的工厂和销售场景进行实地应用，通过迭代升级提升稳定可靠性。（9）追觅科技：追觅通用人形机器人搭载自研的伺服电机，内含 60+个零件，集成了电机、驱动器、减速器及双编码器；配备深度相机，可以完成室内三维环境的建模，结合先进步态控制算法+多种传感器，实现自主避障。如何看人形机器人未来发展趋势？如何看人形机器人未来发展趋势？人形机器人未来驱动方案选择：“电机+减速器”是未来商业化推广首选方案。人形机器人未来应用场景：先用于工厂，未来逐步走进家庭。人形机器人厂商未来发展方向：电机扭矩提升成机器人创业公司重要竞争方向、感知能力复用是跨界车企首要任务、大模型技术是互联网企业布局人形机器人的突破口。投资建议 我们认为人形机器人产业链核心部分是运动关节，综合考虑价值量和竞争壁垒，建议重点关注滚珠丝杠和减速机环节。减速机领域建议关注双环传动、绿的谐波；滚珠丝杠环节建议关注恒立液压、贝斯特。风险提示 人形机器人发展不及预期，国产替代进展不及预期，行业竞争加剧。行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 2 扫码获取更多服务 内容目录内容目录 1.国外人形机器人产品梳理.6 1.1 特斯拉：Optimus 人形机器人持续迭代，计划 24 年用于特斯拉工厂.6 1.2 波士顿动力：采用液压伺服驱动方式，Atlas 机动性表现突出.9 1.3 1X Technologies：重视产品轻量化，NEO 采用“无齿轮”设计理念.12 1.4 Agility Robotics：Digit 主打物流配送，建设机器人工厂助力量产加速.14 2.国内人形机器人产品梳理.15 2.1 优必选：我国首家人形机器人商业化企业，教育智能机器人行业领军者.15 2.2 达闼机器人：拥有云端机器人系列产品，主打商业+生活服务.21 2.3 傅利叶智能：GR-1 搭载一体化 FSA 执行器，23 年 9 月预售、商业化进展领先.22 2.4 智元机器人：推出远征 A1 人形机器人，加速商业化应用落地.24 2.5 宇树科技：Unitree H1国内首台能跑的通用人形机器人，预计 4Q23 发货.26 2.6 小米：推出 CyberOne 人形机器人，产品侧重人类生活服务.27 2.7 科大讯飞：推出具身智能人形机器人，讯飞超脑 2030 计划加速.28 2.8 小鹏汽车：发布首款人形机器人 PX5，高效拟人步态.30 2.9 追觅科技：扫地机器人技术复用，切入人形机器人领域.31 3.如何看人形机器人未来发展趋势？.32 4.投资建议.33 5.风险提示.34 图表目录图表目录 图表 1：特斯拉 Optimus 发展节点.6 图表 2：Optimus 原型机在搬运货物.6 图表 3：Optimus 基本参数.6 图表 4：Optimus 身体具有 28 个自由度.7 图表 5：Optimus 采用 6 类执行器.7 图表 6：Optimus 灵巧手采用五指多关节设计.7 图表 7：Optimus 灵巧手具有 11 个自由度.7 图表 8：Optimus 躯干内部搭载 2.3kWh 的电池组.7 图表 9：Optimus 实现静坐能耗 100w，慢走能耗 500w.7 图表 10：Optimus 视觉导航技术.8 图表 11：Optimus 基于环境感知规划行走路线.8 图表 12：特斯拉在 23 年股东大会最新 Optimus 机器人.8 NAtUoXjXiXpRqNsO6McMbRpNoOsQnOkPpOqRiNmNmQ7NoPnRNZtRmNxNoPoN行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 3 扫码获取更多服务 图表 13：Optimus 机器人力度控制更加精确灵敏.8 图表 14：Optimus 机器人感知能力提升.8 图表 15：Optimus 可根据动作范例进行端到端动作操控.8 图表 16：Optimus 能够仅依靠视觉分类物体.9 图表 17：Optimus 可以实现单腿站立.9 图表 18：Atlas 人形机器人外观.9 图表 19：Atlas 人形机器人可以完成跃平衡木、过斜坡、后空翻等高难度动作.10 图表 20：Atlas 人形机器人在工厂给人类充当助手.10 图表 21：液压驱动方式演示.11 图表 22：Atlas 液压驱动装置.11 图表 23：Atlas 采用 3D 打印将液压管和阀件内置.11 图表 24：Atlas 人形机器人 3D 打印的零部件.11 图表 25：深度相机拍摄的 Atlas 机器人的点云旋转视图.11 图表 26：Atlas 机器人通过视觉感知来规划行为.11 图表 27：离线轨迹优化帮助 Atlas 完成翻平衡木等行为.12 图表 28：Atlas 感知和规划的路径.12 图表 29：EVE 和 NEO 机器人对比.12 图表 30：EVE 是一款专为工作环境设计的轮式机器人.13 图表 31：EVE 机器人身高 186 厘米，体重 86 公斤.13 图表 32：EVE 融入物流工作流程.13 图表 33：EVE 机器人巡检视角.13 图表 34：NEO 人形机器人外观.13 图表 35：EVE 人形机器人身高 167 厘米，体重 30 公斤.13 图表 36：NEO 采用“无齿轮”设计理念.14 图表 37：NEO 进行清洁工作.14 图表 38：Digit 的更新改造史.14 图表 39：Digit 机器人外观.15 图表 40：Digit 主要应用场景.15 图表 41：Digit 帮助亚马逊员工拾取和移动空手提箱.15 图表 42：Agility 机器人制造工厂.15 图表 43：优必选机器人产品种类丰富.16 图表 44：优必选成立以来已成功开发多款人形机器人产品.16 图表 45：20 年以来，优必选研发费用率保持在 40%以上.16 图表 46：优必选科技自主研发关键核心技术.16 图表 47：优必选大扭矩伺服驱动器.17 行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 4 扫码获取更多服务 图表 48：优必选中小扭矩伺服驱动器.17 图表 49：优必选的步态规划和控制算法技术助力机器人实现稳定行走.17 图表 50：优必选机器人拥有稳定的控制能力.18 图表 51：优必选机器人拥有较强的动态平衡能力.18 图表 52：优必选服务机器人可以实现与人类的安全交互.18 图表 53：16-21 年，优必选 Walker 人形机器人历经 4 次迭代.19 图表 54：优悠具备人机交互功能，可进行导览讲解.19 图表 55：优悠具备 41 个伺服关节，可完成书画任务.19 图表 56：优必选教育机器人产品提供人工智能教育课程，以及相关软件及配套服务.19 图表 57：悟空机器人高 24.5cm，为便携式机器人.20 图表 58：悟空机器人拥有图形化编程能力.20 图表 59：优必选 Alpha Ebot 机器人外观.20 图表 60：优必选 Alpha Ebot 搭载 16 个伺服电机.20 图表 61：优必选人形 Yanshee 偃师机器人外观.21 图表 62：Yanshee 机器人支持多种 AI 应用的设计学习.21 图表 63：人形机器人 Ginger 1 外观.21 图表 64：Ginger 1 可用于养老陪护、迎宾导览等领域.21 图表 65：人形机器人 Ginger 2 外观.22 图表 66：Ginger 2 搭载智能柔性关节 2.0 技术.22 图表 67：23 年 8 月达闼在世界机器人大会上展出人形机器人新品小紫 XR-4.22 图表 68：傅利叶智能发展历程.22 图表 69：傅利叶智能 GR-1 全身 44 个自由度.23 图表 70：傅利叶智能 GR-1 采用直腿行走方案.23 图表 71：傅利叶智能 GR-1 拥有较强的运动能力.23 图表 72：傅利叶智能 GR-1 全栈底层硬件自研.24 图表 73：傅利叶智能 GR-1 采用自研的 FSA 执行器.24 图表 74：23 年 8 月，智元发布远征 A1 人形机器人.24 图表 75：A1 全身 49 个自由度，搭载谐波一体关节、行星伺服、空心杯电机等执行器.24 图表 76：智元 PowerFlow 关节电机使用准直驱关节方案.25 图表 77：远征 A1 灵巧手拥有 12 个主动+5 个被动自由度.25 图表 78：远征 A1 的语言任务模型 WorkGPT 实现了更强的语义多级推理能力.25 图表 79：远征 A1 具身智脑 EI-Brain 架构图.25 图表 80：远征 A1 计划 24 年商业落地，未来将应用于工业智造、家庭服务领域.26 图表 81：宇树科技发展历程.26 图表 82：宇树 H1 搭载大扭矩高功率 M107 关节电机.27 行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 5 扫码获取更多服务 图表 83：宇树 H1 是国内第一台能跑的人形机器人.27 图表 84：宇树 H1 具备较强的抗冲击能力.27 图表 85：宇树 H1 可实现自主避障和定位导航.27 图表 86：小米人形机器人 CyberOne 全身 21 个自由度，行走速度达 3.6km/h.28 图表 87：小米人形机器人 CyberOne 视觉敏锐，可以三维重建真实世界.28 图表 88：科大讯飞“讯飞超脑 2030”计划内容.29 图表 89：科大讯飞以人形机器人为牵引，推进“视觉-语言-动作”多模态具身大模型.29 图表 90：科大讯飞人形机器人可实现运动智能和具身智能.29 图表 91：小鹏发布首款人形机器人 PX5.30 图表 92：PX5（工程版）能够轻松适应复杂地形.30 图表 93：PX5 具有较强的精细抓取能力.30 图表 94：小鹏人形机器人计划未来将优先在小鹏工厂和销售场景实地应用.30 图表 95：追觅科技机器人研发历程.31 图表 96：追觅科技拥有伺服电机制造能力.31 图表 97：追觅科技在扫地机器人领域拥有算法技术积累.31 图表 98：追觅科技机器人家族展览.32 图表 99：追觅科技人形机器人可以实现咖啡拉花.32 图表 100：国内外主要人形机器人参数及市场推广计划对比.33 图表 101：国内外主要人形机器人未来应用场景规划.33 图表 102：重点公司估值.33 行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 6 扫码获取更多服务 1.国外人形机器人产品梳理 1.11.1 特斯拉特斯拉：OptimusOptimus 人形机器人人形机器人持续持续迭代迭代，计划计划 2 24 4 年用于特斯拉工厂年用于特斯拉工厂 全球电动汽车领军企业，人形机器人持续迭代更新。特斯拉成立于 03 年，为全球电动汽车领域领军企业。21 年 8 月，特斯拉 CEO 马斯克于首届 AI DAY 展示人形机器人概念机Tesla Bot。22 年 2 月，特斯拉在提出概念仅 6 个月后成功推出人形机器人原型机，并作为开发平台进行深度研发。22 年 9 月，特斯拉在第二届 AI DAY 发布新版本的 Optimus 人形机器人，可以实现直立行走、搬运、洒水等复杂动作。据马斯克预计，Optimus 将于 3-5 年内实现量产上市，其最终数量将会达到百万级，成本将降至 2 万美元左右。23 年 5 月，特斯拉在年度股东大会上展示了 Optimus 最新样机。图表图表1 1：特斯拉特斯拉 OptimusOptimus 发展节点发展节点 来源：特斯拉 AI DAY 2022，特斯拉 2023 股东大会，国金证券研究所 Optimus 2022 年版 22 年 9 月，特斯拉在 AI Day 上推出人形机器人“擎天柱”（Optimus）。在发布会现场，特斯拉机器人展示了行走、挥手、摇摆等动作，同时分享了其在汽车工厂搬运、给植物浇水、移动金属零件的视频。从公布数据来看，Optimus 身高约 173cm，体重 73kg。马斯克表示人形机器人具备一定程度智能化，可以替代体力劳动，有望在 3-5 年后实现量产，量产后将达到数百万台，其价格可能低于 2 万美元。图表图表2 2：OptimusOptimus 原型机在搬运货物原型机在搬运货物 图表图表3 3：OptimusOptimus 基本参数基本参数 来源：特斯拉 AI DAY 2022，国金证券研究所 来源：特斯拉 AI DAY 2022，国金证券研究所 执行系统：执行系统：全身具有 40 个执行器，50 个自由度，采用了减速机+电机的传动模式，减速机扭矩范围 20Nm-180Nm，电机力矩范围 500N-8000N。躯干：躯干 28 个自由度，分别为肩部 6 个、肘部 2 个、腕部 6 个、腰部 2 个、髋部6 个、膝部 2 个、踝部 4 个，对应 28 个关节执行器，考虑到成本以及节能等问题，共采用 6 种结构设计（3 种旋转、3 种线性），应对不同载荷需求，同时关节结构加入仿生学设计，如膝盖关节分为 4 个子电机，和人类膝盖关节/韧带构成类似。灵巧手：Optimus 手部结构采用五指多关节设计，单手具有 6 个执行器和 11 个自由度，搭载多个传感器，且具有手内控制器，可以驱动手指并接受传感器反馈，且拥有自适应的抓握角度，具备工具使用能力和小物件精准抓握能力，负荷可达 20 磅（9 公行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 7 扫码获取更多服务 斤）。图表图表4 4：OptimusOptimus 身体具有身体具有 2828 个自由度个自由度 图表图表5 5：OptimusOptimus 采用采用 6 6 类执行器类执行器 来源：特斯拉 AI DAY 2022，国金证券研究所 来源：特斯拉 AI DAY 2022，国金证券研究所 图表图表6 6：OptimusOptimus 灵巧手采用五指多关节设计灵巧手采用五指多关节设计 图表图表7 7：OptimusOptimus 灵巧手具有灵巧手具有 1111 个个自由度自由度 来源：特斯拉 AI DAY 2022，国金证券研究所 来源：特斯拉 AI DAY 2022，国金证券研究所 动力系统：动力系统：高度集成，搭载特斯拉自研电池技术，其配备一个带有集成电子设备的 2.3kWh电池组，理论电压为 52V。冷却系统特斯拉采用高度集成充电管理，复用汽车电池的能量管理系统，实现静坐能耗 100w，慢走能耗 500w，躯干内部 2.3kWh 的电池组可以满足一整天用电需求。图表图表8 8：OptimusOptimus 躯干内部搭载躯干内部搭载 2.3kWh2.3kWh 的电池组的电池组 图表图表9 9：OptimusOptimus 实现静坐能耗实现静坐能耗 100w100w，慢走能耗，慢走能耗 500w500w 来源：特斯拉 AI DAY 2022，国金证券研究所 来源：特斯拉 AI DAY 2022，国金证券研究所 感知系统：感知系统：Optimus 采用与特斯拉电动车相同的全自动驾驶系统FSD 和感知计算单元，包括自主研发的芯片集成系统作为“大脑”以及三颗 Autopilot 级别摄像头。特斯拉采用与Autopilot 相同的算法框架，通过自动标注、仿真和数据引擎形成训练数据用以训练Optimus 的神经网络，使 Optimus 能够做到感知周围环境、自主规划行动路径、直立行走并保持相对平衡等功能。行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 8 扫码获取更多服务 图表图表1010：OptimusOptimus 视觉导航技术视觉导航技术 图表图表1111：OptimusOptimus 基于环境感知规划行走路线基于环境感知规划行走路线 来源：特斯拉 AI DAY 2022，国金证券研究所 来源：特斯拉 AI DAY 2022，国金证券研究所 Optimus 2023 年版 特斯拉在 23 年 5 月股东大会上，发布了 Optimus 人形机器人演示视频。在机械关节控制方面，特斯拉机器人电机扭矩控制，力度控制更加精确灵敏，能做到精准控制力道不打碎鸡蛋；在感知方面，Optimus 环境感知和记忆能力提升不仅可以看路，亦会记路；在学习方面，Optimus 可根据人类动作范例，进行端到端动作操控。图表图表1212：特斯拉在特斯拉在 2323 年年股东大会股东大会最新最新 OptimusOptimus 机器人机器人 图表图表1313：OptimusOptimus 机器人机器人力度控制更加精确灵敏力度控制更加精确灵敏 来源：特斯拉 2023 股东大会，国金证券研究所 来源：特斯拉 2023 股东大会，国金证券研究所 图表图表1414：OptimusOptimus 机器人机器人感知能力提升感知能力提升 图表图表1515：OptimusOptimus 可可根据根据动作动作范例进行端到端动作操控范例进行端到端动作操控 来源：特斯拉 2023 股东大会，国金证券研究所 来源：特斯拉 2023 股东大会，国金证券研究所 特斯拉公布 Optimus 最新进展，特斯拉人形机器人再进化。23 年 9 月，特斯拉发布机器人最新视频：Optimus 能够仅依靠视觉来对物体进行分类，甚至还能完成瑜伽动作。视觉能力：视觉能力：Optimus 拥有了自我校准手臂和腿部的能力，仅使用视觉和关节位置编码器，即可在空间中精准定位自己的肢体。经过校准，Optimus 可以更高效的学习各种行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 9 扫码获取更多服务 任务。目前 Optimus 能够完全自主的按颜色对色块进行排序，排除现实世界的动态影响。在旁边人的干扰下也可以继续完成工作。平衡能力：平衡能力：目前 Optimus 还可以做出多个单腿支撑的运动拉伸动作，并能在拉伸的同时保持躯干平衡。图表图表1616：OptimusOptimus 能够能够仅依靠视觉分类仅依靠视觉分类物体物体 图表图表1717：OptimusOptimus 可以实现单腿站立可以实现单腿站立 来源：特斯拉 Optimus 官方推特，国金证券研究所 来源：特斯拉 Optimus 官方推特，国金证券研究所 Optimus 目标为代替人劳动，预计 24 年将用于特斯拉工厂。特斯拉 CEO 马斯克表示，Optimus 的目标是替代人类完成重复劳动、危险操作等工作，以智能助手的角色投入生产中。它将首先在特斯拉工厂做些移动搬运、零部件装配等工业级操作，之后可扩展至家庭等更复杂环境中，成为通用服务机器人。在特斯拉第二季度财报电话会议上，马斯克表示现在特斯拉已经生产了 10 台 Optimus，预计会在 2024 年用于特斯拉工厂。1.21.2 波士顿动力波士顿动力：采用采用液压伺服驱动液压伺服驱动方式方式，A Atlastlas 机动性表现突出机动性表现突出 深耕机器人领域三十余年，深耕机器人领域三十余年，机器人技术领先机器人技术领先。波士顿动力成立于 92 年，为美国著名机器人公司。1）在四足机器人领域，创始人 Raibert 早在 86 年仍在麻省理工学院任职期间便开发出第一台能够行走和奔跑且完全动态稳定的四足机器人。05 年，波士顿动力与美国国防高等研究计划署合作，推出四足机器人 Big Dog。其后，波士顿动力持续进行机器人研究，并推出 LS3、Wild Cat、Spot 等机器人产品。2）在人形机器人领域，波士顿动力于 09 年推出双足机器人 Petman，主要用于检验美军防护服性能和军事设备。其后，波士顿动力在 Petman 基础上改进，于 13 年发布人形机器人 Atlas。13 年至今，波士顿动力不断改进 Atlas 性能，现已具备翻越障碍物、空中转体、后空翻，在狭窄地形中自主导航等能力。图表图表1818：AtlasAtlas 人形机器人外观人形机器人外观 来源：Boston Dynamics，国金证券研究所 人形机器人人形机器人 A Atlastlas 性能表现机动灵活性能表现机动灵活 人形机器人人形机器人 AtlasAtlas 机动灵活，可完成较多高难度动作。机动灵活，可完成较多高难度动作。Atlas 人形机器人高 1.5 米、重约80 千克，自由度 28 个(液压关节)，配备 RGB 相机和深度传感器。Atlas 的膝关节扭矩高达 890Nm，髋关节扭矩达 840Nm，步行速度达 1.5m/s。根据波士顿动力 21 年发布的行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 10 扫码获取更多服务 Atlas 跑酷视频，Atlas 可以顺利完成跃平衡木、过斜坡、连续后空翻等动作。23 年 1 月，波士顿动力发布 Atlas 人形机器人最新视频，视频中 Atlas 在工地给人类当助手，并完成了搭桥、爬楼、飞身旋转、向人类扔工具包、前空翻等灵敏动作。图表图表1919：AtlasAtlas 人形机器人可以人形机器人可以完成完成跃平衡木跃平衡木、过斜坡、后空翻等高难度动作、过斜坡、后空翻等高难度动作 来源：Boston Dynamics，国金证券研究所 图表图表2020：AtlasAtlas 人形机器人人形机器人在工厂给人类充当助手在工厂给人类充当助手 来源：Boston Dynamics，国金证券研究所 人形机器人人形机器人 A Atlastlas 性能表现优秀原因性能表现优秀原因 硬件：硬件：液压驱动液压驱动+3D3D 打印零件，人形机器人打印零件，人形机器人 AtlasAtlas 机动性强。机动性强。液压伺服驱动技术优势：液压伺服驱动技术优势：液压驱动原理是通过液体压缩泵产生高压液体，高压强作用于缸体产生巨大推力，带动机器人关节运动。单纯从后空翻动作分析，落地时刻 Atlas所受地面的冲击力较大。Atlas 采用电动+液压混合驱动模式，相比单纯的电机驱动，液压驱动具有高负载驱动特性，为 Atlas 带来更大的抗冲击能力。此外，液压结构使机器人更具“弹性”，除了油液自身的可压缩性，采用蓄能器还能起到减震作用，使肢体更具有弹性。波士顿动力在液压驱动领域技术领先。根据波士顿动力官网，Atlas 拥有世界上最紧凑的移动液压系统之一。定制的电动机、阀门和紧凑的液压动力单元使 Atlas 能够向其28个液压接头中的任何一个提供高功率。Atlas有一个非常紧凑的液压驱动装置，重 5kg、功率 5kW，内含电动泵储液罐、电池、过滤器、电子设备和一个冷却系统，凭借 28 个液压驱动器可以完成各种爆发力强的杂技动作。行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 11 扫码获取更多服务 图表图表2121：液压驱动方式演示液压驱动方式演示 图表图表2222：AtlasAtlas 液压驱动装液压驱动装置置 来源：智东西，国金证券研究所 来源：智东西，国金证券研究所 3 3D D 打印节省空间打印节省空间：最简单的液压执行器需要油箱、液压泵、伺服液压阀、溢流阀、液压管路、执行器（油缸）以及做反馈控制用的扭矩、角位移、角速度等各种液压传感器。为了节省空间，Atlas 使用 3D 打印技术制作机器人的腿部，将伺服阀、执行器、液压管路完全嵌入到四肢机构件中，实现了液压系统与肢体的完美融合，同时还节省了成本。此外，Atlas 高度 1.5m，重量 80kg，3D 打印零件赋予其跳跃和翻腾所需的强度重量比。图表图表2323：AtlasAtlas 采用采用 3D3D 打印将液压管和阀件内置打印将液压管和阀件内置 图表图表2424：AtlasAtlas 人形机器人人形机器人 3D3D 打印打印的零部的零部件件 来源：液压传动与控制，国金证券研究所 来源：波士顿动力官网，国金证券研究所 软件：自主步伐规划算法软件：自主步伐规划算法+行为库行为库+模型预测控制模型预测控制，感知、执行功能强大，感知、执行功能强大 自主步伐规划算法：自主步伐规划算法：Atlas 使用集成 IMU、联合位置和力传感器来控制自身的肢体动作，并通过感知地面来保持平衡、识别障碍物的间隙。Atlas 使用 TOF 深度相机以每秒 15 帧的速度生成环境的点云（测距的大规模集合）。Atlas 的感知软件使用多平面分割算法从点云中提取平面，并最终为各种障碍物构建模型。图表图表2525：深度相机拍摄的深度相机拍摄的 AtlasAtlas 机器人的点云旋转视图机器人的点云旋转视图 图表图表2626：AtlasAtlas 机器人机器人通过通过视觉感知来规划行为视觉感知来规划行为 来源：机器之心，国金证券研究所 来源：机器之心，国金证券研究所 注：橙色轮廓标记障碍物的矩形面，绿色的行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 12 扫码获取更多服务 脚步代表下一步要跳向的地点 行为库：行为库：Atlas 在跑酷中所做的每个动作都源自使用轨迹优化提前创建的模板。通过向模板库中添加新的轨迹，可以不断为 Atlas 添加新的功能。在给定感知计划目标后，Atlas 可以从库中选择与给定目标匹配的行为。工程师通过离线设计可以优化Atlas 的运动轨迹。例如，在越过平衡木时，机器人行为是使用离线轨迹优化设计的复杂行为，同时在线控制器将模板动作变成现实。模型预测控制：模型预测控制：在确定了机器人前面的箱子、坡道或障碍物，并计划一系列操作以越过它们后，Atlas 需要可靠地执行计划所需的细节。Atlas 控制器被称为模型预测控制器（MPC），该控制器使用机器人动力学模型来预测机器人未来的动作。其工作原理是通过优化来计算 Atlas 当前要做的最优事情，从而随着时间的推移产生最佳动作，行为库中的模板会向控制器提供最佳解决方案。图表图表2727：离线轨迹优化离线轨迹优化帮助帮助 AtlasAtlas 完成翻平衡木等行为完成翻平衡木等行为 图表图表2828：AtlasAtlas 感知和规划的路径感知和规划的路径 来源：机器之心，国金证券研究所 来源：机器之心，国金证券研究所 注：蓝色箭头为 MPC 预测的机器人在整个移动过程中的质心和动量 定位研究平台，定位研究平台，尚尚未实现商业化。未实现商业化。液压驱动方案虽然爆发力强，但缺点在于噪音大、易漏液、对污染敏感、对液压元件的精度质量要求高、对维护团队要求高等，导致制造成本较高，难以走出实验室、走向商业化。根据大豫机器人微信公众号，Atals 人形机器人售价过高，单台价值约 200 万美元，目前暂无商业化尝试。此外，Atals 的后空翻等能力在实际商业环境中的作用较小，波士顿动力目前仍将 Atlas 定位为一个研究型平台。1.31.3 1 1X X TechnologiesTechnologies：重视产品轻量化，重视产品轻量化，NEONEO 采用“无齿轮”设计理念采用“无齿轮”设计理念 1X Technologies 成立于 14 年，为挪威的一家专注于开发具有高度灵活性和可扩展性的人形机器人制造商。1X 主要有两款人形机器人产品：EVE 和 NEO，其中 EVE 已上市，NEO正在研发中。23 年 3 月，1X 获 OpenAI 等机构 A2 轮融资，共筹集 2350 万美元。1X 计划利用该资金加大力度研发其即将推出的双足人形机器人 NEO，并在挪威和北美大规模生产其首款商用机器人 EVE。图表图表2929：EVEEVE 和和 NEONEO 机器人对比机器人对比 名称名称 身高（身高（cmcm）体重（体重（kgkg）速度（速度（km/hkm/h）承载能力承载能力 （kgkg）续航能力（续航能力（h h）应用场景应用场景 EVE 186 86 14.4（最高）15 6 物流、巡逻、监控、搬运等 NEO 167 30 4（步行）、12（跑步）20 24 物流、制造、操作机械等工业任务，清洁、整理、陪伴等日常生活服务 来源：1X Technologies 官网，国金证券研究所 EVE EVE EVE 是一款专为工作环境而设计的轮式机器人。是一款专为工作环境而设计的轮式机器人。EVE 是 1X Technologies 的旗舰产品，是一款专为工作环境设计的轮式机器人，拥有两臂、两眼和四轮底盘。EVE 机器人身高 186厘米，体重 86 公斤，最高时速为 14.4 公里每小时，拥有 15 公斤承载能力及 6 小时的续航能力。行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 13 扫码获取更多服务 图表图表3030：EVEEVE 是一款专为工作环境设计的轮式机器人是一款专为工作环境设计的轮式机器人 图表图表3131：EVEEVE 机器人机器人身高身高 186186 厘米，体重厘米，体重 8686 公斤公斤 来源：1X Technologies 官网，国金证券研究所 来源：1X Technologies 官网，国金证券研究所 EVE 配备摄像头和传感器，可以感知周围环境并与之互动。EVE 的移动性、灵巧性和平衡性使其能够驾驭复杂的环境并有效地操纵物体，主要应用于物流、零售和守卫巡逻领域。物流环节：EVE 可以移动货物和处理易碎物品等，轻松融入物流工作流程，并在仓库或配送中心与团队无缝协作。零售管理：EVE 的轮式导航和抓手使其可以轻松管理库房、获取库存，管理商店等。守卫巡逻：EVE 车队可以守卫企业园区，并在办公楼的不同楼层之间移动。在一个人工操作员的监督下使用多个机器人，可以在不增加劳动力成本的情况下实现生产力。图表图表3232：EVEEVE 融入物流工作流程融入物流工作流程 图表图表3333：EVE EVE 机器人巡检视角机器人巡检视角 来源：1X Technologies 官网，国金证券研究所 来源：siwei in Ai，国金证券研究所 NEO NEO 属于双足人形机器人，目前正在开发当中。根据 1X 官网，NEO 人形机器人身高 167 厘米，体重 30 公斤，步行速度为 4 公里每小时，跑步速度为 12 公里每小时，拥有 20 公斤的承载能力及 2-4 小时的续航能力。图表图表3434：NEONEO 人形机器人外观人形机器人外观 图表图表3535：EVEEVE 人形机器人人形机器人身高身高 167167 厘米，体重厘米，体重 3030 公斤公斤 行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 14 扫码获取更多服务 来源：1X Technologies 官网，国金证券研究所 来源：1X Technologies 官网，国金证券研究所 重视产品轻量化，NEO 将采用“无齿轮”设计理念。根据 1X 官网，1X 认为机器人使用齿轮可以提供动力，但也会增加重量，降低敏捷性。目前，1X 已成功开发出无需使用齿轮即可实现约 80%人类肌肉力密度的电机，NEO 预计将采用“无齿轮”设计理念。NEO 作为通用人形机器人，应用场景广泛。根据 1X 官网，NEO 作为通用人形机器人可处理物流、制造、操作机械等工业任务。长期来看，NEO 未来还可以提供清洁、整理家务以及为行动不便的个人提供支持、获取物品和陪伴等日常生活服务。图表图表3636：NEONEO 采用采用“无“无齿轮齿轮”设计理念”设计理念 图表图表3737：NEONEO 进行清洁工作进行清洁工作 来源：1X Technologies 官网，国金证券研究所 来源：1X Technologies 官网，国金证券研究所 1.41.4 Agility RoboticsAgility Robotics：DigitDigit 主打物流配送，建设主打物流配送，建设机器人工厂机器人工厂助力助力量产加速量产加速 Agility Robotics 成立于 15 年，是从俄勒冈州立大学拆分出来的机器人公司。16 年Agility 发布机器人产品 Cassie，Cassie 为动态行走机器人，可以穿越崎岖的地形并跨越障碍。19 年 2 月，Agility 在 Cassie 基础上改进并推出人形机器人 Digit，于 20 年上市。图表图表3838：DigitDigit 的更新改造史的更新改造史 来源：机器人大讲堂微信公众号，国金证券研究所 发布新版发布新版 DigitDigit，主要用于物流，主要用于物流场景场景。23 年 3 月，Agility 推出新版 Digit 人形机器人，该版 Digit 机器人身高 175 厘米，体重小于 65 公斤，最多可承载 16 公斤，采用可充电锂电池供电，续航能力达 16 小时。相比旧版，新版 Digit 增加了头部和机械手，安装头部可以提供人机交互（HRI）焦点，手部呈小爪状，可以在保持平衡的状态下搬运和装卸货物。根据 Agility 官网，新版 Digit 专为物流工作设计，目前主要用于搬运仓库的手提袋、包裹，未来还计划应用于货物卸载、配送等工作场景。行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 15 扫码获取更多服务 图表图表3939：DigitDigit 机器人外观机器人外观 图表图表4040：DigitDigit 主要应用场景主要应用场景 来源：Agility Robotics 官网，国金证券研究所 来源：Agility Robotics 官网，国金证券研究所 DigitDigit 获亚马逊使用测试，未来将合作拓展机械手解决方案。获亚马逊使用测试，未来将合作拓展机械手解决方案。根据 Agility 官网，23 年10 月，Digit 人形机器人获得亚马逊使用测试，主要用于帮助亚马逊仓库员工拾取和移动空手提箱。根据 Agility 官网，未来双方有望合作拓展 Digit 机械手解决方案，进一步协作员工工作，维护工作场所安全，提