2024世界机器人大会于8月21-25日在北京亦庄成功举办[1]，共有169家企业600余件创新产品参展，中金机械团队参与调研，我们汇总调研结论如下。
摘要
工业机器人：AI融合，寻求多元化应用落地。工业机器人企业积极寻找应用突破口，尝试与AI大模型融合。例如，新松机器人重点展示与百度文心一言合作的色块分拣机器人，以及通过接入GPT大模型在云端进行不同物体的图文学习并实现抓取任意物体功能的机器人。国内多家龙头公司尝试AI赋能工业机器人。我们认为，考虑到训练成本与准确率，AI赋能工业机器人应用场景落地尚需时日，但模型发展成熟或为工业机器人应用打开蓝海市场。
具身智能研发端：开源平台渐起，本体快速落地。1）区域性创新中心：本次展会多家官方区域性创新中心首次亮相，北京具身智能机器人创新中心发布“天工”实现精密力感知，每秒可进行550万亿次计算；国家地方共建人形机器人创新中心展示了具身大脑与大模型调度框架（朱雀）、任务执行模型（玄武）、全尺寸通用人形机器人开源公版机（青龙）、规模化数据集（白虎）；浙江人形机器人创新中心的NAVIAI展示融合控制算法，可扎实拟人化行走。2）本体企业：我们认为本次人形机器人本体企业发展近况呈现以下特征：①涌现愈发多本体一级企业；②众多企业期待2024为量产元年；③硬件设计迭代速度较快，各家差异化布局；④小脑运控方案几乎都是以model base为主，深度学习辅助；⑤企业逐渐注重大模型开发，但短期受限于训练数据量与算力。
人形机器人产业链：智力提升，快速降本。1）芯片：目前AI训练芯片尚未实现国产化，ic与功率芯片国产企业孕育新机；2）大脑：人形机器人国创中心拟通过全身运动捕捉及头戴式视觉系统完成基础数据采集，计划3年实现高质量数据收集总量过1PB，覆盖100个场景，北京机器人“开物”平台也正在打造智能数据集，计划2025年底前发布200万条高质量数据；3）主关节：国产制造企业纷纷涌入行星滚柱丝杠赛道，但批量生产稳定性与降本成为主要命题；4）灵巧手：标准化程度高，人形机器人外采为主。
风险
人形机器人产业发展进度不及预期，制造业需求承压。
正文
工业机器人：AI融合，寻求多元化应用落地
2024年工业机器人销量需求低迷，企业寻找大模型应用。2024年以来光伏、锂电等行业对工业机器人需求下滑明显，伴随工业机器人行业去库存，国内外工业机器人企业销量整体承压。据MIR数据，2024年7月发那科/ABB工业机器人销量分别同比-4%/+1%，且今年1-7月以来销量累计同比保持负数。在此背景下，我们观察到本次世界机器人大会，工业机器人企业积极寻找新应用场景落地的突破口，尤其以结合AI大模型打通与人交互为重点尝试方向。
图表：ABB、发那科为代表企业今年以来需求平淡
资料来源：MIR，中金公司研究部
图表：日本工业机器人订单同比增速疲软
资料来源：Wind，中金公司研究部
新松机器人重点展示AI+机器人，为机器人打开应用空间。1）色块分拣机器人：与百度文心一言合作，大模型做辅助规划，并通过人工标记与强化学习的小模型赋能机器人实现具体色块分拣的操作；2）自主识别物品抓取机器人：接入GPT大模型，在云端实现不同物体的图文学习，机器人可抓取任意物体。该机器人结合3D视觉技术和深度学习算法，对目标物体的位置和姿态进行精准计算，并结合末端六维力传感器实现柔性抓取。3）智能焊接免示教机器人：新松展出其非标结构件焊接免示教机器人，通过多数据垂直领域小模型训练，可实现对非标结构件最优焊接角度、焊接路线、焊接方案的自主决策。
国内拓斯达、埃斯顿等多家龙头公司尝试AI赋能工业机器人。我们认为，考虑到训练成本与准确率，AI赋能工业机器人应用场景落地尚需时日（非标件焊接在龙头带动下发展最快），但模型发展成熟或为工业机器人应用打开蓝海市场。
图表：新松展示自主识别物品抓取机器人
资料来源：世界机器人大会，中金公司研究部
图表：新松展示智能焊接免示教机器人
资料来源：世界机器人大会，中金公司研究部
四大家族更多展示高速、高精运控能力。例如，KUKA展出其KR 7 R700-3工业机器人搭配ATI精密力控传感器实现RV减速器精密装配场景，该机器人额定负载12kg，重复定位精度±0.02mm；ABB展出其SCARA机器人高速动态跟踪方案，基于伺服系统的高精度对准/跟踪技术，可实现跟踪节拍时间减少70%，精度提高50%。
具身智能研发端：开源平台渐起，本体快速落地
北京具身智能机器人创新中心发布“天工”。北京创新中心开发人形机器人母平台——“天工”，天工1.2 MAX身高173cm，体重60kg，展示了长程任务能力。天工内置多个视觉感知传感器及六维力传感器，配备惯性测量单元和3D视觉传感器，每秒可进行550万亿次计算。
上海张江园区孕育“国家地方共建人形机器人创新中心”。国地中心有多个特色研发平台：具身大脑与大模型调度框架（朱雀）、任务执行模型（玄武）、全尺寸通用人形机器人开源公版机（青龙）、规模化数据集（白虎）等。大小脑模型为国地中心特色：1）大脑：集成语音感知（科大讯飞）、意图识别（书生浦语大模型）；2）小脑：轨迹规划模块用端对端模仿学习，运动控制基于强化学习+动力学模型两种路径。
图表：上海国地中心“朱雀”具身智能调度框架
资料来源：世界机器人大会，中金公司研究部
浙江人形机器人创新中心NAVIAI展示融合控制算法。浙江人形机器人创新中心（2024年3月）由宁波市人民政府和浙大熊蓉团队共建。NAVIAI 2在交互方面采用语言大模型，运动控制算法有两套算法：1）基于开源方案的非线性模型预测控制，可扎实拟人化的行走仪态；2）强化学习方式。NAVIAI 2在NAVIAI 1基础上将融合控制算法进一步打通。
中控技术参与投资浙江人形机器人创新中心。中控技术在8月19日发布《与关联方共同对外投资暨关联交易的公告》，拟和与宁波云熠（公司控股股东、实际控制人褚健控制）共同向浙江人形机器人增资，其中，公司拟以自有资金2.86亿元认缴38.8531%股权，对应最新一轮投后估值为18.53亿元（估值溢价率为22.41%）。
本次大会专设一个人形机器人主题展馆，足见产业发展受到重视。我们认为，本次人形机器人本体企业发展近况呈现以下特征：1）涌现愈发多本体一级企业；2）众多企业期待2024为量产元年；3）硬件设计迭代速度较快，各家差异化布局；4）小脑运控方案几乎都是以model base为主，深度学习辅助；5）企业逐渐注重大模型开发，但短期受限于训练数据量与算力。
► 涌现愈发多本体一级企业：相较于2023年世界机器人大会，本次涌现较多新进入者，例如星尘智能展出其书法、扬琴人形机器人（手部末端速度10m/s，手部末端最大加速度100m/s2，单臂额定负载10kg，重复定位精度±0.03mm，可实现精细化操作）；逐际动力展出其货架搬箱子人形机器人(可实现50-130cm高度货架自主搬运，单臂负载10kg以上)；众擎机器人展示其搭载自研多运动控制模组的低成本人形机器人（整机重量40kg，单腿6个自由度，膝关节扭矩最大160N.m，脚踝关节最大扭矩96N.m，最大28rad/s的关节速度，可支持机器人实现奔跑跳跃）。
► 众多企业的量产元年：我们认为较早期布局人形机器人赛道的众多企业，今年或进入与大客户交付的元年。例如，智元机器人预期今年10月开始交付，全年双足机器人交付目标100台（全身超40自由度，关节模组峰值扭矩512N.m，灵巧手12自由度，单手最大负载＞5kg）；乐聚机器人自去年底到今年预计累计交付100台左右（全身26个关节自由度，自研一体化关节峰值扭矩360N.m，开源鸿蒙系统链接，重视大模型强化学习，拟打造机器人通用平台）。
► 企业逐渐注重大模型开发，但短期受限于训练数据量：国内人形机器人企业陆续重视对大脑的开发，希望搭建云端大模型底座进行训练和推理，端侧小模型具体强化学习动作执行，我们认为远期或实现两个模型的打通，真正实现端对端。但我们发现受制于训练时间与训练数据，大部分企业当前仍处于起步阶段，例如智元、乐聚、开普勒等展示的工作场景多以端侧垂直模型训练为主，泛化能力较弱。开普勒CEO表示这主要系工业场景容错率非常低，一旦采用大模型决策的泛化，结果的准确率短期将大打折扣。
► 硬件迭代加快，各家差异化布局：我们认为国内人形机器人企业当前布局重点仍在硬件方案，2024年展出的人形机器人在关节扭矩、电池容量、行走速度、负载能力等方面均有不断提高。例如，智元机器人展示其新一代产品高扭矩关节模组能力（最大峰值扭矩512Nm），开普勒展示其最新一代产品电池待机时间高达8h，宇树机器人展示最新一代人形机器人行走能力或超越8m/s，开普勒展示其最强双臂负载能力高达25kg。各家企业专攻不同硬件功能，我们认为主要系各家目前面对的主要应用场景存在差异。
图表：开普勒展出其两款高负载、高待机时间机器人
资料来源：世界机器人大会，中金公司研究部
图表：乐聚机器人展示其搬运箱体能力
资料来源：世界机器人大会，中金公司研究部
银河通用真机演示“不间断泛化能力”。银河通用通过大规模合成仿真数据来驱动具身智能。合成仿真的训练数据继承北京大学、北京航空航天大学两大机器人实验室，且与斯坦福大学合作开发Open6DOR 仿真平台，为评估和提升Galbot G1的多模态大模型能力提供了重要支持。公司积累了5亿条机器人分拣数据，用于训练机器人分拣、理解物体信息的能力。本次展会展出其产品已初步具备分拣的泛化能力，分拣准确率高达95%，正与快递、药房、超市等应用场景进行落地尝试。
图表：银河通用机器人展示其对物理事物的理解能力
资料来源：世界机器人大会，中金公司研究部
图表：银河通用机器人展示其抓取泛化能力
资料来源：世界机器人大会，中金公司研究部
人形机器人产业链：智力提升，快速降本
芯片#：人形机器人专用芯片尚未成熟，产业链孕育新机会
AI训练芯片尚未实现国产化。据我们与企业调研交流，人形机器人一般需要用到三类芯片，1）大/小模型训练用到的AI算力芯片，一般采购英伟达，例如银河通用采购英伟达orin x芯片，Orin x采用7nm生产工艺，可实现每秒200TOPS运算性能，相比上一代Xavier系统级芯片运算性能提升了7倍，成本上万元一颗。2）ic芯片：全身上下数十个ic芯片，用于驱动数字电路；3）功率芯片：作为电路开关，全身数量最多，成本最低。
参考英伟达专为人形机器人开发的GPU（基于新的Isaac平台），我们认为人形机器人后续可能存在专用芯片体系，关节模组所需芯片可能更加小型化，孕育新的产业机会。
大脑#：数据集构建加速，国产大模型合作明确
高质量训练数据集构建加速。具身智能强调泛化性与多场景适配，数据驱动的泛化性是人形机器人大小脑的迭代核心。我们观察到人形机器人国创中心发布了“白虎”数据集，数据采集包含两类：1）通过全身运动捕捉设备捕捉人体全身高精度运动关节角度，训练人形机器人动作；2）通过头戴式视觉系统完成毫米级手部动作的采集。
通过公开采访[2]，国创中心通过仿真环境对采集数据实现快速的测试，对失败数据单元进行删除，完成对原始数据的清洗，再对神经网络模型进行训练，实现面向机器人端快速部署。中心计划用3年时间完成“白虎”数据集的构建，一方面建设超过100个高精度运动采集设备，另一方面共享业界其他单位采集的数据，实现清洗后的高质量数据总量超过1PB，覆盖超过100个场景、2000个任务。
此外，北京机器人“开物”平台，也正在打造大规模具身智能数据集，支撑超70亿参数视觉语言多模态大模型训练调优，实现机器人中文互动、开放问答、场景视觉理解、具身操作等能力，计划在2025年底前发布200万条高质量数据。
国产大模型牵手本体企业。如科大讯飞搭建“机器人超脑平台”，基于大模型的“交互大脑”，包含USB声卡、机器人多模态交互套件、讯飞超脑板的软硬件模组。根据公司展会介绍[3]，讯飞机器人超脑平台已赋能420家机器人企业，深度链接1.5万机器人开发者。
主关节#：国产制造涌入行星滚柱丝杆
禾川科技展出人形机器人用关节执行器。执行器（无框力矩电机、谐波减速器/行星滚柱丝杠、编码器）三大核心部件集成设计。我们认为人形机器人用行星滚柱丝杠，加工时间和检测手段直接影响批量制造成本，国产企业距“千元”定价仍有路程需走。全球行星滚柱丝杠冠军——GSK同样亮相展台，公司提到航空航天为主力应用场景，难以针对机器人行业降本。
图表：禾川科技人形机器人用关节执行器
资料来源：世界机器人大会，中金公司研究部
图表：意优与绿的谐波合作开发人形机器人执行器
资料来源：世界机器人大会，中金公司研究部
本体制造#：3D打印助力零部件减重
3D打印企业帮助轻量化设计和减重。人形机器人包含肩支架、胸骨、小臂、大腿、手指关节等零件，采用增材制造加工周期更胜一筹。根据铂力特交流，公司拥有拓扑优化及多尺度构型的设计方案能力，和低成本制造加工水平。
灵巧手#：标准化产品齐全，方案百花齐放
标准化程度高，人形机器人外采为主。灵巧手作为标准化产品，可直接外采，我们统计当前行业外采灵巧手的人形机器人本体企业数量过半。因时机器人推出其第四代灵巧手FTP系列，拥有12个关节自由度，6个主动关节（集成微型空心杯电机、行星丝杠、齿轮等实现综合寿命抓取10万次），6个连杆被动关节，指尖输出力3kg，手指附带成熟触觉传感方案，目前主要销售给医疗、教育等客户，售价4万元左右。钛虎机器人以灵巧手及关节模组起家，针对灵巧手做了减配版本，12个关节自由度，采用舵机直接驱动连杆方案，售价1.98万元。
触觉传感技术愈发成熟，亟待放量降本。我们认为力传感器布局与应用已日趋完善，代表企业例如宇立仪器、蓝点触控、坤维科技、安培龙、华培动力、柯力传感等均基于不同技术路线实现微小力感知，我们认为金属应变片方案或更加成熟，MEMS方案有望实现更加微小化设计，或是远期机器人用传感器技术发展方向。目前由于暂未实现规模化量产，力传感器仍存在成本偏高的问题。
► 帕西尼：展出基于ITPU多维触觉传感技术的PX系列触觉传感器，在双手集成2000多个自研的ITPU多维触觉传感单元，可瞬间捕捉0.01N压力，并辅助温度、材质、滑动等多维度感知，实现信号传输超300万次使用测量。同时，帕西尼还展出其多维触觉人形机器人TORA-ONE，拥有47自由度、26自由度灵巧手、依托自研VTLA-Model视触觉多模态感知模型、结合模块化实现1.46-1.86米动态自适应身高。
► 蓝点触控：展示出其专为人形机器人设计的六维力传感器产品HQ系列（上电首小时温漂偏差＜0.4N，毫秒级解耦输出，综合精度0.2%FS）、为协作机器人定制的六维力传感器及关节模组等成熟产品。
图表：帕西尼展示其多维触觉人形机器人TORA-ONE
资料来源：世界机器人大会，中金公司研究部
图表：蓝点触控展示其人形机器人专用六维力传感器
资料来源：世界机器人大会，中金公司研究部
[1]https://www.worldrobotconference.com/
[2]https://baijiahao.baidu.com/s?id=1808096021432794444&wfr=spider&for=pc
[3]https://finance.sina.cn/2024-08-22/detail-incknxxa1710858.d.html
文章来源
本文摘自：2024年8月26日已经发布的《人形机器人前沿04：直击2024机器人大会》
郭威秀 分析员 SAC 执证编号：S0080521120004 SFC CE Ref：BSI157
王梓琳 分析员 SAC 执证编号：S0080523080005
刘中玉 分析员 SAC 执证编号：S0080521060003 SFC CE Ref：BSP722
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