灵巧之手，驱动未来：人形机器人的精细动作与广阔市场前景

 人形机器人需要完成复杂的工作，对手部“灵巧性”提出需求。根据来淼等的《腱驱动仿人 型五指灵巧手的设计》，目前灵巧手的传动方式有很多，常见的有齿轮传动、连杆传动和腱传 动等多种方案。腱传动使用钢丝绳模仿人手的肌腱部位，将驱动器外置于手掌或者手臂处，用 腱绳实现远距离传动，精简了手指处的结构设计，相对齿轮和连杆，钢丝绳的重量和摩擦更小， 我们推测特斯拉人形机器人采用的是经典的六电机+金属腱绳方案。

 人形机器人采用集成化方案，对轻量化、紧凑结构追求较高，手部采用轻量高效的空心杯电 机，身体部位采用无框电机等构成的一体化关节。特斯拉 Optimus 共有 28 个运动关节，包括 三种旋转执行器和三种线性执行器：其中旋转关节采用电机+传感器+谐波减速器的方案；而线 性关节采用电机+丝杠+传感器（从形态上，我们推测是无框电机）；特斯拉机器人灵巧手采取 了折中的方案，使用较为经典的六电机驱动方式，拇指采用双电机驱动弯曲和侧摆，其它四指 各用一个电机带动，电机采用蜗杆传动机构。从数量来看，共 12 个驱动，手指部分我们推测 是空心杯电机+驱动装置+传动装置构成。

 机器人电机市场占电机市场约 1%，增速相对较快。Skyquest 预计 2021 年全球机器人相关电机 规模为 11 亿美元，2030 年有望达到 28 亿美元，复合增速达 13.4%。根据 Fortune Business Insights 公布的数据，2021 年全球电机市场规模约为 1139 亿美元，机器人相关电机市场份额 约 1%，但增速相对较快。

 我们认为人形机器人有望复制特斯拉新能源车成长道路，较快实现大规模量产。特斯拉新能 源汽车第一个五年突破 10 万销量，第二个五年达到百万销量，展示了特斯拉较强的量产能力。 我们认为有望人形机器人复制特斯拉新能源汽车 0-1 的过程，有望在初步量产后快速上量。目 前方案下人形机器人身体拥有 28 个无框电机，手部对应 12 个空心杯电机，假设人形机器人量 产后，无框电机价值量为 800 元/个，空心杯电机 1000 元/个，则 100 万人形机器人对应电机 市场空间约为 344 亿元。

 国内企业加速推进人形机器人相关项目+落地场景逐渐清晰，看好人形机器人加速落地。 1） 国内企业纷纷入局机器人项目，近期傅利叶智能发布了最新研发的通用人形机器人 GR-1， GR-1 是国内领先的自主研发、可商业化落地的人形机器人产品，展示了机器人直腿行走、 敏捷避障等功能，国内人形机器人推进迅速。此外，华为、字节跳动也入局机器人业务； 腾讯 Robotics X 实验室发布了灵巧操作研究成果，并推出自研机器人灵巧手“TRX-Hand” 和机械臂“TRX-Arm”。我们认为国内多家企业入局机器人相关环节，有望加速人形机器 人落地。 2） 人形机器人有望在工厂场景落地。2023 年二季度业绩说明会上，特斯拉 CEO 埃隆·马斯克 公布了备受关注的特斯拉人形机器人 Optimus 的最新进展。马斯克表示，特斯拉已经生产 了 10 台人形机器人。预计在今年 11 月份进行行走测试，计划明年在特斯拉工厂进行实用 性测试。