人形机器人行业观点更新：关注机器人轻量化和灵巧手方向

　　主要观点

　　1、机器人轻量化是必然趋势

　　机器人常用的轻量化材料包括镁合金、铝合金、碳纤维复合材料、工程塑料等，这些类型材料具有不同的属性特点，在不同的领域中有着不同的适用性。

　　（1）镁合金作为金属结构材料，其密度不到钢铁的1/4，比强度远高于钢铁材料。镁合金作为轻质材料在航空航天等领域已经发挥了不可取代的作用，同样应用于机器人领域，在提升机器人机动性、降低能耗等方面有着显著优势；

　　（2）铝合金也是机器人制造中常用的轻量化材料之一，铝合金比镁合金的质量略重，但比起钢铁材料仍然有着巨大的轻量化优势。铝合金的密度约为铁合金的1/3，比强度也远高于铁合金，因此同样在低强度的服役环境下，铝合金在机器人领域已经有了非常广泛的应用。

　　（3）特种工程塑料是一类具有综合性能较高、长期使用温度在150℃以上的工程塑料材料，如聚苯硫醚（PPS）、聚酰亚胺（PI）、聚醚醚酮（PEEK）、液晶聚合物（LCP）和聚砜（PSF）。这些塑料具有刚性骨架，高熔点且分子链排列有序，在高温环境下表现出优异的稳定性。

　　机器人材料的轻量化可以减少使用能耗，降低运动惯性从而降低部件受力，同时减少传动部件的负担。2023年12月，特斯拉发布二代机器人Optimus Gen2，其相比上一代减重10KG。我们认为，机器人轻量化是必然趋势。

　　2、特斯拉机器人灵巧手不断迭代，灵巧手赛道百花齐放

　　（1）特斯拉机器人灵巧手不断迭代。从特斯拉Gen1到Gen3，特斯拉Optimus灵巧手的自由度从11个提升至22个，驱动系统部件数量翻倍，精密操作与环境适应能力显著增强。

　　①灵巧手自由度增加。2024年5月，马斯克首次透露Optimus双手将迈向22自由度，同年6月股东大会上再次强调这一重大改进。2024年10月“werobot”发布会现场，22自由度灵巧手惊艳亮相。它由5根手指构成，每根手指拥有4个自由度，再加上腕部的2个自由度，共计22个自由度。

　　②驱动系统革新。将驱动器外置并集成在手臂上，为增加灵巧手自由度创造了条件。采用丝杠替换蜗杆，有效提升了灵巧手的精度与载荷能力，传动效率也大幅提高。同时，有槽无刷电机凭借出色的转矩与成本优势，逐渐扩大应用范围，与空心杯电机配合，为不同动作提供动力支持。

　　③传动系统优化。以腱绳取代扭力弹簧，以往机器人手指伸展依赖扭力弹簧，如今一根单独腱绳就能实现，极大提升了灵活性。这种刚性与柔性传动结合的混合方案，优化了负载与灵活性的平衡，让Optimus在抓取不规则物体、执行复杂装配任务时表现更出色。

　　④传感系统升级。力传感器/力矩传感器、触觉传感器和编码器的协同更加紧密，使Optimus在操作时能更精准地感知外界反馈，及时调整动作。

　　（2）灵巧手赛道百花齐放。受益于人形机器人产业的发展，灵巧手市场迎来发展热潮。近年来，入局灵巧手领域的玩家快速增加。国内参与者主要有因时机器人、思灵机器人、腾讯Robotics X实验室、帕西尼感知、灵心巧手、兆威机电等企业以及中科院、哈工大等科研机构和高校。国外参与者包括Shadow Robot、SCHUNK等企业以及斯坦福大学、日本岐阜大学等高校。GGII认为，中国灵巧手行业尚处于发展初期阶段，一方面，新进入局厂商持续增加，市场尚未充分竞争，市场格局尚未真正固化；另一方面，技术路线尚未真正收敛并形成共识，灵巧手本身技术的成熟度仍有较大提升空间。根据GGII数据显示，2024年中国机器人灵巧手市场销量约0.57万只，预计到2030年，中国机器人灵巧手市场销量将有望突破34万只，2024-2030年CAGR约为90%。

　　投资建议

　　1）建议关注机器人轻量化材料相关标的：永茂泰、恒勃股份、普利特、肇民科技等；

　　2）建议关注机器人灵巧手相关标的；福立旺、征和工业、兆威机电等；

　　3）建议关注机器人零部件设备相关标的：集智股份等。

　　风险提示

　　人形机器人研发进展不及预期；人形机器人商业化落地不及预期；人形机器人潜在供应商环节竞争加剧。

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上海证券 吴婷婷