2025年，这一领域将迎来量产元年，2026年有望迎来商业化爆发。
多家科技巨头和初创公司纷纷进入这一领域，推动了人形机器人技术的快速发展。
2024年以来，以特斯拉、1X、FigureAI为首的多家科技明星公司纷纷切入人形机器人的浪潮中。
2月25日宇树科技官方发布视频，宣布旗下人形机器人算法再次升级，任意动作任意学，视频中Unitree G1机器人展示了格斗中常见的手脚动作。
这些大厂的涌入，为人形机器人产业注入了源源不断的活力与希望。
人形机器人有独特优势。
首先，人类社会中一切设施、工具都是为了人的使用而设计的，人形机器人更适配现有的设施和生活工具。
其次，人形机器人更容易与人类建立情感联系，提供陪伴。
根据人形机器人的形态，可以分为轮式人形机器人、足式人形机器人、全能型人形机器人。
根据应用场景，可以分为医疗型人形机器人、军事型人形机器人、教育型人形机器人、娱乐型人形机器人、服务型人形机器人、工业型人形机器人、通用型人形机器人。
AI大模型在自然语言处理与交互、视觉感知与处理、动作规划与控制等诸多方面可全面赋能人形机器人发展，实现物体识别、面部识别、姿态估计和场景理解等功能，这使得机器人能够在复杂环境中进行导航、物体抓取和互动，提高其工作效率和安全性。
从大模型水平，可分为三类：
（1）本体+大模型自研公司：研发实力较强，主要玩家以特斯拉为首。
（2）机器人公司：公司主要聚焦机器人本体研发及量产，大模型选择外部合作。
（3） 大模型科技公司：具有较强大模型研发能力。
从需求侧看劳动力供给将面临短缺，用机器人代替人成为不可逆趋势。
从供给端看，以ChatGPT为代表的AI大模型不断迭代，使人形机器人应用场景进一步拓宽。
全球人形机器人市场规模持续增长。据九方金融研究所的数据，2023年全球人形机器人市场规模约21.6亿美元。到2029年，全球人形机器人产业规模预期达324亿美元。
人形机器人三大核心零部件包括减速器、伺服系统和控制器，成本合计占比超70%。
人形机器人市场规模预测（亿元）
根据 《人形机器人产业研究报告》预测，2024 年中国人形机器人市场规模将达约 27.6 亿元，2026 年达到 104.71 亿元，2029 年达到 750 亿元，将占世界总量的 32.7%，比例位居世界第一，到 2035年有望达到 3000 亿元规模。
根据特斯拉官方微信公众号发布的文章，特斯拉机器人预计将在 3~5 年内交付，产量将达到数百万台，价格可能不到 2 万美元，对应市场规模可达数百亿美元。
中国人形机器人市场规模
目前，人形机器人正处于从L3向L4过渡的阶段，具备条件自主能力。
全球范围内，欧美和日本在精密制造和机械控制领域有先发优势，而中国近年来飞速发展，政策支持力度大。
4.全球发展现状
全球人形机器人的发展集中在日本和是美国。
波士顿动力 Atlas 是现阶段运动控制技术较强的产品；敏捷机器人公司的 Digit 是现阶段第一个有商业化落地的人形机器人，特斯拉的 Optimus 是现阶段被誉为最具市场发展潜力的产品。
中国的人形机器人市场处于商业化探索的起步阶段，初步商业化落地方向是尝试商业场景和家庭场景的产品迭代和推广，其中智元机器人是与特斯拉对标的汽车生产线落地场景应用的较有潜力企业之一。
海外公司排名
1.特斯拉
自动驾驶技术：特斯拉在自动驾驶领域拥有深厚的技术积累，其FSD（Full Self-Driving）系统被成功嫁接到人形机器人上。通过利用自动驾驶过程中积累的海量数据，特斯拉有效提升了人形机器人的算法训练效率，使其在复杂环境中表现出色。
高质量零部件：特斯拉在汽车领域构建了完善的供应链体系，能够为人形机器人提供高质量的零部件。例如，特斯拉的Optimus机器人使用了特斯拉自研的FSD芯片和Dojo超算，这些技术为其提供了强大的算力支持。
大规模量产：特斯拉计划在2025年量产1万台Optimus机器人，并在2026年开始大规模生产。据摩根士丹利测算，Optimus每替代美国1%的劳动力，可为特斯拉股价带来约100美元的净现值（NPV）。
2.FigureAI
OpenAI旗下，大模型能力强大。
Figure于2022年1月诞生于美国硅谷，致力于开发通用型人形机器人。
公司团队包括来自IHMC波土顿动力和特斯拉的机器人专家，其目标是开发能够在不同环境中工作并处理各种任务的通用型人形机器人，从仓储到零售都可以应用。
媒体援引知情者消息称，Figure AI在新一轮融资中募集约6.75亿美元，该轮融资前Figure AI的公司估值已有约20亿美元。新一轮投资中，微软和OpenAI将分别投资9500万美元和500万美元，英伟达和一只亚马逊旗下基金各投入5000万美元，亚马逊创始人贝佐斯还通过他名下的投资公司ExploreInvestmentsLlc承诺投资1亿美元。
3.Agility Robotics
Agility Robotics是一家致力于双足机器人研发的初创公司。
AgilityRobotics2015年成立于美国，部分创始团队和技术成果脱胎于俄勒冈州立大学的动态机器人实验室。
AgilityRobotic致力于研发和制造双足机器人，并将其在商业环境中应用。
2017年，AgilityRobotics推出了双足机器人Cassie，它没有上半身，只有胯部和两条类似鸵鸟的腿。
2019年，Agility推出了人形机器人Digit，在Cassie的基础上加上了躯干、手臂，并增加了更多计算能力。
Agility公司创始人认为，与小车相比，双足机器人在物流领域会展现出更大的灵活性。
4.波士顿动力
电动版Atlas机器人，技术成熟。
①从进展看，特斯拉居首。特斯拉是人形机器人创新的龙头，FSD纯视觉+深度学习神经网络+Dojo超级计算平台从芯片、大模型到本体制造、运控模型均自研自产，六边形全能战士。
预计2025年将有数千个擎天柱机器人在特斯拉工作，在2026年实现Optimus的量产。
②英伟达：具备强大的算力能力+数据训练平台优势，为人形机器人公司打造底层开发生态。
③Google，自研大模型+投资
谷歌在人形机器人领域的布局主要围绕其人工智能子公司DeepMind展开。2024年底，谷歌花了3.5 亿美元，投资了 Apptronik 加速 Apollo 机器人的规模化生产，具备大模型能力。
④微软：投资+技术合作+研发创新
2024年2月，微软投资了人形机器人Figure AI 6.75亿美元；另外，微软通过其人工智能和物联网实验室推出了具身智能联合创新计划；与加拿大的Sanctuary AI机器人公司合作，致力于开发适用于通用人形机器人的AI模型。
⑤亚马逊：投资+技术合作+应用
亚马逊主要围绕其庞大的物流和仓储自动化需求，布局人形机器人。部署了由Agility Robotics开发的双足机器人Digit。能够与人类工人协作，执行诸如搬运空货箱等任务。
⑥苹果和Meta
目前专注机器人细分感知领域，苹果与卡内基梅隆大学联合开发了一套机器人感知系统ARMOR可用于机械臂，未来很有可能自研.
Meta此前收购Digit触觉传感器团队，在其现实实验室的硬件部门组建了机器人研发团队，专注于开发软件、传感器和计算组件。
2025年CES科技电子展，黄仁勋推出的NVIDIA Cosmos大模型平台公布的14家合作机器人厂商，代表了最顶尖的人形机器人水平，其中中国占6家。
分别是：宇树科技、傅利叶、银河通用、智元、星动纪元、小鹏。
（1）优必选
技术优势：优必选在人形机器人领域拥有深厚的技术积累，特别是在人形机器人的全栈式布局、硬件性能和成本控制方面表现突出。其DeepSeek技术显著提升了人形机器人的智能化水平和应用能力。
市场应用：优必选的人形机器人已在多个领域实现商业化应用，包括工业、教育、医疗等。特别是在工业领域，与比亚迪、富士康等合作。
股东背景：优必选得到了深圳市政府和资本市场的大力支持，具备强大的资金和资源保障。
（2）宇树
技术优势：宇树科技在高性能四足机器人和人形机器人领域处于领先地位，特别是在高能量密度关节电机、减速器、控制器等核心零部件的自主研发方面具有显著优势。
市场应用：宇树科技的人形机器人产品已在消费娱乐、教育科研、巡检、消防等多个领域得到广泛应用，市场前景广阔。
供应链优势：通过自主研发核心零部件，宇树科技实现了成本控制和性能优化，具备显著的供应链优势。
（3）达闼科技
技术优势：达闼科技在全球领先的云端机器人技术方面具有显著优势，创新性地提出了“云端机器人”架构，实现了机器人智能的自我学习、不断进化与成长。
市场应用：达闼科技的云端机器人产品已广泛应用于公共卫生、智慧农业、智慧医养、公共安全、智慧教育、智慧城市、商业零售等领域，拥有广泛的客户群体和产业链合作伙伴。
股东背景：达闼科技得到了多家知名投资机构的支持，具备强大的资金和资源保障
（4）智元机器人
技术优势：智元机器人在AI+机器人的融合创新方面具有显著优势，开发出多款具有高度自主性和交互能力的人形机器人产品。其创始团队包括多位业内资深人士，具备深厚的核心技术背景和产业资源。
市场应用：智元机器人的人形机器人产品已在多个领域实现商业化应用，特别是在工业、服务等领域表现出色。
股东背景：智元机器人得到了多家知名投资机构的支持，如慕华科创、北京中科创星等，具备强大的资金和资源保障。
（5）傅里叶机器人
技术优势：傅里叶机器人在智能机器人的研发方面具有显著优势，特别是在智能输配电及控制设备、人工智能硬件销售、人工智能应用软件开发等方面表现突出。
市场应用：傅里叶机器人的人形机器人产品已在工业、商业领域和家庭环境中得到广泛应用，特别是在康复机器人领域表现出色。
股东背景：傅里叶机器人得到了多家知名投资机构的支持，如深圳前海战马投资管理有限公司等，具备强大的资金和资源保障。
（6）银河通用
技术优势：银河通用在大模型、运动控制算法等细分方向具有显著优势，特别是在服务消费机器人制造、智能机器人销售等方面表现突出。
市场应用：银河通用的人形机器人产品已在多个领域实现商业化应用，特别是在工业、商业领域表现出色。
股东背景：银河通用得到了多家知名投资机构的支持，如IDG资本、建银国际等，具备强大的资金和资源保障。
（7）星动纪元
技术优势：星动纪元在人形机器人技术研发方面具有显著优势，特别是在具身智能和人形通用机器人技术方面表现突出。
市场应用：星动纪元的人形机器人产品已在多个领域实现商业化应用，特别是在智能机器人的研发、销售等方面表现出色。
股东背景：星动纪元得到了多家知名投资机构的支持，如杭州灏月企业管理有限公司、成都高新策源优产股权投资基金合伙企业等，具备强大的资金和资源保障。
（二）大厂入局人形机器人
人形机器人领域前景广阔，阿里、百度、腾讯都开始尝试入局人形机器人，排序如下：
1.小米
进展：小米在2022年发布了人形机器人CyberOne，该机器人具备高度的自主导航和交互能力。2024年，小米继续在人形机器人领域加大投入，推出了多款改进版机器人。
优势：小米在AI和物联网技术方面有深厚积累，能够将这些技术应用于人形机器人，提升其智能化水平和用户体验。
2.小鹏
进展：2024年11月，小鹏汽车发布了全新AI人形机器人Iron。Iron采用仿人结构设计，身高178cm、体重70kg，拥有62个主动自由度。Iron已经在小鹏的广州工厂进行生产实训，未来将应用于工厂和门店等场景。
优势：小鹏汽车在自动驾驶和AI技术方面有较强的研发能力，能够将这些技术应用于人形机器人，提高其在复杂环境中的适应性和操作能力。
3.华为
进展：2024年11月，华为成立了全球具身智能产业创新中心，并与多家企业签署战略合作备忘录。华为将鸿蒙系统用于人形机器人的研发，推动人形机器人的智能化和自主化。
优势：华为在AI、5G通信和操作系统方面有强大的技术实力，能够为人形机器人提供先进的技术支持和生态系统。
4.腾讯
进展：腾讯在人形机器人领域进行了多项投资，包括投资乐聚机器人等初创企业。腾讯还利用其在AI和大数据方面的优势，为人形机器人提供智能化解决方案。
优势：腾讯在互联网和AI领域有丰富的经验和资源，能够为机器人提供强大的数据支持和算法优化。
5.其他大厂
（1）广汽
进展：2024年12月，广汽集团发布了第三代具身智能人形机器人GoMate。GoMate是一款全尺寸的轮足人形机器人，全身拥有38个自由度，创新性地采用了可变轮足移动结构。
优势：广汽集团在汽车制造和自动驾驶技术方面有深厚积累，能够将这些技术应用于人形机器人，提高其在复杂环境中的适应性和稳定性。
（2）奇瑞
进展：奇瑞汽车在2024年宣布了自研人形机器人的计划，计划在2027年前发布人形机器人产品，布局类人机器人和汽车生态机器人等相关产业。
人形机器人产业链图谱
机械传动方式通常包括螺旋传动、齿轮传动、同步带传动、高速带传动、各种非线性传动等，传动系统的性能直接影响设备的精度、稳定性和响应速度。
丝杠螺母主要包括四种基本传动方式
丝杠利润率可能“超预期”，丝杠制造困难重重，预计高壁垒会带来较高利润率
根据 IMARC 信息，全球精密滚珠丝杠 24年市场空间 16 亿美元，预计到 2033 年达到 24 亿美元，期间复合增速 4.3%，
图3:丝杠的加工流程较长，材料、热处理、设计、粗精加工、检测环环相扣涉及大量“Know How”
以丝杠龙头企业上银科技作为参考，23年上银科技实现营业收入新台币246.33 亿元，同比下降 16%，折合人民币约 55.98 亿元;23 年利润出现较大下降主要由于全球经济衰退制造业景气度较低影响，在 22年的高点上银科技利润规模超过了 10 亿元人民币。
上银科技高点营收超过60亿元人民币
自从特斯拉首次发布“Optimus”人形机器人并采用行星滚柱丝杠作为线性执行器后，丝杠在人形机器人领域的应用加速走向成熟。
在人形机器人出现前，丝杠主要作为机械臂的线性执行器，完成分拣、搬运、组装、贴片等工作，应用于 3C、仓储物流、医疗等领域。
机械臂的线性执行器主要由点机+丝杠驱动
根据特斯拉 AIDay2022 信息，特斯拉人形机器人“Optimus”拥有 28 个身体执行器，其中上肢关节模组以无框力矩电机和谐波减速器为主，下肢腿部采用了无框电机与行星丝杠的线性执行器。
特斯拉“Optimus”采用行星丝杠作为下肢的线性执行器
根据小鹏汽车科技有限公司《腿部结构及人形机器人》信息，在人形机器人的腿部也会用到大量线性执行器。
人形机器人的腿部也会用到大量线性执行器
整体来看，丝杠尤其是行星滚柱丝杠在人形机器人手臂、腿部、灵巧手均有应用前景。
新剑传动开发了针对人形机器人手臂、腿部、灵巧手的各类行星滚柱丝杠
假设平均一台人形机器人采用 10 支行星滚柱丝杠（大臂、小臂、灵巧手、大腿、小腿等）作为线性执行器，参考上银科技 22、23 年滚珠丝杠均价分别为 645、557 元人民币/支。
考虑行星滚柱丝杠成本会高于滚珠丝杠，假设在人形机器人出货量达到 100 万台时行星滚柱丝杠的售价为 800 元，折合 80 亿潜在增量市场空间，具有爆发式成长潜力。
人形机器人的动力主要来自于无框力矩电机和空心杯电机。
电机种类众多，按照工作电源划分，电机区分为交流电机和直流电机。
其中直流电机技术较为成熟，应用广泛，进一步划分为直流有刷电机和直流无刷电机。
按照用途可以将电机划分为驱动电机和控制电机。
驱动电机根据运动方式的不同再划分为旋转电机和直线电机，分别在运作中进行旋转运动和直线运动。
控制电机则根据电机结构和工作原理的不同区分为步进电机、伺服电机和力矩电机。
步进电机与伺服电机是目前市场上的主流电机产品，并具有广阔的市场空间前景。
电机分类图
1.无框力矩电机 （价值占比16%）
无框力矩电机是一种新型力矩电机，转为需求体积小、重量轻、惯量低、结构紧凑、功率高的应用场景而设计，适配性强，能够在满足机器人尺寸和重量要求的同时实现高功率和高转矩密度。
无框力矩电机的特性和优势：
没有机壳、配置灵活、符合驱动系统高度集成化趋势。
负载能力强、能效高移动速度快；更高的精度、更大的带宽、高可靠性且免维护、成本更优。
无框力矩电机的壁垒：
①技术壁垒：磁路和工艺设计、需要低电压环境下输出大功率；
②价格竞争：生产规模效应、创新的制造工艺、成本优势、高性价比；
③产品丰富度：产品规格、尺寸、功率覆盖面满足不同客户需求。
根据研究公司 Technavio 数据，2023 年全球力矩电机市场规模增长 6.95%至 6.57 亿美元，市场空间较小。
未来随着人形机器人逐步放量，无框力矩电机市场规模有望快速增长。
若以 2030 年人形机器人出货量达 100 万台，同时无框力矩电机产品单价下降一半到 500 元/台来估算，预计人形机器人领域无框力矩电机市场空间将达到 23.97 亿美元，叠加传统领域市场空间的平稳增长，总市场规模有望达到 33 亿美元。
全球无框力矩电机市场规模
全球无框力矩电机龙头是美国科尔摩根、Parker 、Aerotech 、Alliedmotion 等。
无框力矩电机壁垒相对不高，国内伺服厂家有机会切入。
但目前国内伺服龙头企业涉猎还较少，目前进展较快的公司包括步科股份、研一机械、昊志机电等。
2.空心杯电机（价值占比8%）
空心杯电机的定子是位于电机内圈的永磁体,转子是杯状的自支撑的线圈,位于电机外侧。
空心杯电机不存在由于铁芯而产生的涡流损耗,具备能效高、转速高、响应快、运行平稳等特点。
人形机器人有望打开空心杯电机未来应用空间，灵巧手潜在需求庞大。
基于人形机器人灵巧手运动对于电机稳定性和精准性的高要求，特斯拉人形机器人主流技术方案有望采用空心杯电机作为手指自由度的执行驱动器。
假设单只灵巧手使用空心杯电机的数量为6个，一台人形机器人使用空心杯电机的数量为12个。
人形机器人灵巧手结构图
空心杯电机在制造业已有广泛应用的基础。
根据GI数据，22年空心杯电机全球市场规模约7.5亿美元，并预计以8.0%的CAGR成长至2028年的11.9亿美元，市场的增长主要归因于空心杯电机在医疗设备、航空航天军工、机器人等领域的使用增加，
此外，对能够以高速、低振动和低噪音运行的高性能电机的需求不断增长，也是推动该市场增长的关键因素;
分地区看，21年中国空心杯市场空间位列第一位，总共2.4亿美元，占比34.8%。
全球空心杯市场规模（亿美元）及增速
中国空心杯市场规模（亿美元）及增速
中国空心杯电机厂商起步较晚，在全球市场中与国际厂商仍然存在一定的差距。国内厂商是鸣志电器、鼎智科技等厂商相对有优势。
人形机器人关节多采用无框力矩电机，灵巧手多采用空心杯电机。
主流人形机器人中，无框力矩电机多用于机器人关节
特斯拉旋转关节目前采用谐波减速器方案，国产人形机器人多采用谐波+行星减速器方案。
谐波减速器的优势在于体积小、精度高,多用于手臂等关节,行星的方案优势在于刚性强，但是体积大、重,多用于腿部、髋部等关节。
此外，人形机器人灵巧手可以用微型谐波减速器方案，但成本是制约。
精密减速器壁垒高、体现在材料、齿轮设计/修形、齿形加工、热处理、装配、检测、批量生产等多个环节减速器材料一般使用合金钢。
齿轮设计/修形至关重要,影响齿轮的综合性能;齿形加工日前常用插齿、滚齿和磨齿工艺；装配环节仍然依赖人工。
综合来看，针对减速器主要技术指标：
传动精度方面：精密行星减速器依旧最优＜180，RV 减速器与谐波减速器都＜60。
传动效率方面：精密行星减速器最优＞95%，RV减速器＞80%，谐波减速器最低＞70%。
设计寿命上：精密行星减速器寿命最长＞20000小时，谐波减速器＞8000小时；RV 减速器寿命最短大于6000小时。
传动比方面：RV 减速器与谐波减速器略优于精密行星减速器。
减速器市场分析：
跟据中商产研院的数据，2025年我国减速器行业市场规模将达到1500亿元，其中：谐波减速器市场规模有望达到 40 亿元，RV 减速器市场规模有望达到 60 亿元，2025年中国行星减速器市场规模有望42亿元。
1.RV减速器市场
根据QY Research的调研数据显示，RV减速器在全球的市场规模不断扩大。预计2027年将达到1535.02百万美元。
根据华经产业研究数据，2014年中国RV减速器市场规模为10.82亿人民币，2021年市场规模增长至42.95亿元人民币，CAGR为21.77%。
2016—2027年全球RV减速器市场销售额及增长率
2.谐波减速器市场
根据华经产业研究院数据显示，2023 年全球谐波减速器市场份额哈默纳科一家独大，占据 80%左右，绿的谐波则占据 8%。
从国内来看，2022年我国谐波减速器市场规模达到21.0亿元，哈默纳科占有率最高达到38%，其次是绿的谐波市占率达到26%。
目前国产谐波减速器已基本可以实现国产替代，与海外品牌差距明显缩小。
谐波减速器结构分解
2020—2025E全球谐波减速器市场需求及市场规模
3.精密行星减速器市场
2018—2022年全球精密行星减速器的市场规模由9亿美元增长至12亿美元，CAGR为7.5%，以日德厂商为主。
2018—2022年我国精密行星减速器市场规模CAGR为13.6%，预计2023-2029年市场规模将由5.2亿美元增长至11.5亿美元，CAGR为14.1%。
国产精锐科技、科峰智能份额为7.5%、5.4%，市场比较分散。
行星减速器结构图
全球精密行星减速器的市场规模（亿美元）
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