摘要：

我們認為，中國機器人行業(yè)已經迎來需求拐點，有望逐漸從復制跟隨走向技術引領，從國產替代邁入海外拓展階段。中國是全球規(guī)模最大，增速最快的機器人市場，2001～2022年機器人銷量從700臺增長至30.3萬臺（銷售規(guī)模87億美元），復合增速33.5％。2017年是中國機器人行業(yè)的分水嶺，2017年以前是國產替代階段，國內機器人公司主要通過模仿，以更低的成本獲得市場。2017年開始，結合AI深度學習、3D視覺、力控等技術的變革，中國機器人行業(yè)逐漸走向市場引領，2017~2022年銷量復合增速23.1％。人口結構變化，制造業(yè)數字化轉型，中國新能源產業(yè)爆發(fā)并領先全球，中國機器人或能復制日本機器人產業(yè)發(fā)展路徑。除了享受外部紅利，運動控制（含伺服控制、減速器等）、自主定位導航、人機交互等核心部件和技術的持續(xù)進步是機器人行業(yè)長足發(fā)展的決定性因素。

制造業(yè)數字化轉型，新能源產業(yè)崛起，工業(yè)機器人進口替代提速。回顧日本機器人產業(yè)的騰飛之路，汽車作為工業(yè)機器人的最大下游，1970~1990年產量從581萬升至1349萬臺，日本工業(yè)機器人隨之成長，產量由1350臺升至10萬臺，復合增速25％，兩大機器人公司發(fā)那科、安川包攬了汽車沖壓、焊接兩大工藝。2020年，中國新能源產業(yè)爆發(fā)并領先全球，或能復制日本機器人產業(yè)發(fā)展路徑。新能源作為新興產業(yè)，企業(yè)愿意聯(lián)合國產機器人探索標準化工藝，技術能力的積累使得國產廠商具備了滿足工業(yè)場景客戶需求的能力，國產工業(yè)機器人得以借勢追趕，訂單額、交付質量、復購率良性增長。2020年疫情期間，外資品牌進口受阻，交付能力更勝一籌的國產品牌把握住了發(fā)展良機。

產業(yè)鏈成本優(yōu)勢疊加工程師紅利，服務機器人進入海外拓展階段。服務機器人國內市場主要由內資主導，海外市場拓展也已獲得成效，代表品類/企業(yè)有：移動機器人極智嘉、家用掃地機器人石頭科技/科沃斯、商用清潔機器人高仙、配送機器人普渡科技、農業(yè)無人機大疆。中國品牌拓展海外市場的優(yōu)勢：1）海外服務業(yè)長期面臨員工流動性高、工資上漲的壓力，企業(yè)很愿意使用機器人實現(xiàn)自動化；2）中國有成熟的產業(yè)鏈配套，性價比優(yōu)勢明顯，投資回收期短；3）工程師紅利：服務機器人對不同的使用場景有不同的需求，中國品牌對問題的響應能力、持續(xù)的服務能力。

1）運控核心部件國產化率有望快速提升，人形機器人產業(yè)發(fā)展促進核心部件制造能力提升，伺服控制系統(tǒng)、諧波減速器國產化顯著提升，RV減速器也努力縮小差距。2）自主定位和環(huán)境感知率先進入項目工程化和成本控制的階段：多傳感器融合（相機、激光雷達、毫米波雷達、慣導等）SLAM技術逐漸成為趨勢，機器人自主移動和感知環(huán)境的能力與自動駕駛有一定通用性，移動機器人產業(yè)化面對的是相對封閉確定的低速場景，比自動駕駛已率先進入了項目工程化和成本控制的階段。3）人機交互：語音交互技術已發(fā)展較為成熟，ChatGPT將人類反饋強化學習引入深度學習的方式為機器人更智能化、人性化發(fā)展提供了新思路。

風險提示：1）經濟復蘇低于預期；2）超融合在國內水土不服；3）出現(xiàn)相似技術。

全文

1.中國是全球最大的機器人市場和增長最快的新興市場

1.1.中國機器人占全球市場份額的一半以上

2016~2022年，全球機器人市場復合增長率12％，21年市場規(guī)模366億美元（出貨50萬臺），IFR預測22年市場規(guī)模為405億美元/YOY+14％。22年市場規(guī)模由高到低預計為：服務機器人138億美元/占比34％、工業(yè)機器人132億美元/占比33％、特種機器人70億美元/占比17％、物流機器人65億美元/占比16％；從成長速度看，2016~2022年復合增速由高到低分別是：物流機器人23％、服務機器人21％、特種機器人13％、工業(yè)機器人3％。

2017~2022年，中國機器人市場復合增長速22％，預計2022年中國機器人市場規(guī)模174億美元，其中，工業(yè)機器人市場規(guī)模87億美元，占比50％，其中服務機器人市場規(guī)模65億美元，占比37％，特種機器人市場規(guī)模22億美元，占比13％。

1.2.22年工業(yè)機器人規(guī)模87億美元，5年復合增速13.6％

全球工業(yè)機器人市場規(guī)模整體呈擴大趨勢。根據IFR統(tǒng)計，2017～2022年，全球市場規(guī)模復合增速3.6％，預計2022年為132億美元；出貨量從38萬臺增長至50萬臺，復合增速6.3％。2017~2022年，中國工業(yè)機器人出貨量從15.6萬臺增長至30.3萬臺，市場規(guī)模87億美元，2017~2022市場規(guī)模復合增速13.6％，其中工業(yè)六軸銷量占比67％，SCARA機器人占比24％，協(xié)作機器人占比7％。，從過去5年銷量的復合增速看，大六軸（48.5％）>；；；協(xié)作機器人（39.8％）>；；；小六軸（19.3％）>；；； SCARA機器人（15.4％）>；；；DELTA機器人（8％）。

2017～2022六軸機器人銷量復合增速12.6％， 2022出貨量18.8萬臺，大六軸增速超小六軸，是六軸機器人銷量增長的主要貢獻品類。2017～2022年，六軸機器人出貨量從104095臺上漲至188238臺，復合增速12.6％，預計 2023年出貨214732臺，同比增速14.1％。2020～2022年，大六軸（負載>；；；20kg）銷量從44421增長至97947臺，復合增速48.5％；小六軸（<；；；20kg）出貨量從63418臺增長至90291臺，復合增速19.3％。六軸銷量增長主要受新能源、汽車零部件行業(yè)拉動。

協(xié)作機器人銷量增速領跑各品類，2017~2022年銷量復合增速39.8％。2021年銷量顯著上臺階，同比增長108.5％，銷量破萬臺，2017～ 2022年銷量3618臺增長至.19351臺，預計2023年出貨將超過2.5萬臺，2016～2021年市場規(guī)模從3.6億人民幣增長至20.39億人民幣，年均復合增速41.5％。汽車制造、汽車電子行業(yè)拉動作用明顯。

SCARA機器人2017~2022年復合增速15.4％。2017～2022年銷量從33385臺增長至68341臺，復合增速15.4％，20年銷量上臺階，主要是受到鋰電池行業(yè)帶動，預計2023年將增長至70118臺。

DELTA機器人體量小、增速慢。2017～2021年，我國DELTA機器人出貨量從4152臺增長至6146臺，復合增速8.2％，預計2023年銷量波動不大。

1.3.22年服務機器人市場規(guī)模65億美元，5年復合增速40.2％

根據中國電子學會數據，2021年全球服務機器人市場規(guī)模172億美元，2017～2022年復合增速26.9％，預計2022年為217億美元/yoy+26.1％，2023年有望增長至250億美元/yoy+15.2％。2021年中國服務機器人市場規(guī)模49億美元，預計2022年為65億美元/ yoy+32.7％，2017～2022年市場規(guī)模復合增速40.2％， 2023年有望增長至83億美元。中國服務機器人市場快速增長，教育、公共服務等領域需求成為主要推動力。

服務機器人對應用領域的適應性逐步擴展、產品類型愈加豐富、自主性不斷提升。服務機器人由早期的掃地機器人、送餐機器人等成熟產品，逐漸向教育機器人、醫(yī)療手術機器人、大廳引導機器人、商業(yè)清掃機器人等方向延伸，服務領域和服務對象不斷豐富。

家用掃地機行業(yè)滲透率尚低，仍有較大市場提升空間。2017～2020年家用掃地機器人國內市場銷量從322萬臺增至469萬臺，復合增速13.4％。疫情的不確定性使得國內中高端消費能力受到影響，2021~2022年銷量有所停滯甚至下滑，2022年掃地機銷量323萬臺。2017～2022國內掃地機器人零售額從44億人民幣增長至102億人民幣，復合增速15％。市場呈現(xiàn)出產品迭代推動均價提高，價增帶動銷額增長的特點。根據奧維云網數據，2017～2022年國內掃地機器人線上、線下渠道均價呈增長勢，單品分別從1351元漲至3154元、1955元漲至4355元，中高端掃地機出貨占比持續(xù)擴大。國內掃地機家庭滲透率相比其他發(fā)達國家仍有較大差距，根據Euromonitor測算，2021年美國掃地機滲透率超過15％，德國、日本滲透率8％左右，國內掃地機家庭滲透率不足5％，聚集在沿海一二線城市，市場空間廣闊。伴隨廠商低價策略的實施，行業(yè)滲透率有望進一步提升。

商用清潔機器人處于市場導入期，2021年出貨4000臺，預計2026年將增加到3萬臺，市場規(guī)模約為45億。2021年商用清潔機器人出貨量在4000臺以上，市場滲透率處于較低水平。價格是制約商用清潔機器人放量的重要因素。目前清潔機器人價格普遍偏高，室內場景機器人4～10萬，室外場景25～30萬。我們測算，單臺商用清潔機器人單日可釋放5個保潔人員人力，投資回收期為5個月。隨著技術更加成熟、落地產品應用不斷豐富、成本進一步降低，商用清潔機器人價格不斷下降會是是推動下游企業(yè)購買的重要因素。

配送服務機器人率先在餐飲行業(yè)實現(xiàn)產業(yè)化，預計2026年市場規(guī)模56億人民幣。據頭豹研究院數據顯示，中國餐飲配送機器人規(guī)模從2017年的0.2億元增長至2021年的6億元/CAGR=134％，預計未來中國餐飲配送機器人市場規(guī)模將持續(xù)提升，有望從2022年的12.1億元增長至2026年的55.7億元，復合增速46.4％。22年銷量4~5萬臺，預計2023年送餐機器人銷量6~7萬臺。按照市場價格，一臺送餐機器人的價格從1萬到3萬元不等，餐飲行業(yè)送餐傳菜大多是計件工資，若以每盤菜0.5元計算，一天100盤菜，一年的費用1.5萬到1.6萬元，如果使用傳菜機器人，1~2年就可以收回成本。一臺擎朗送餐機器人一天可以工作約10小時，來回一兩百趟，其配送效率完全超過了一個服務員的傳菜效率。

受益于電商物流、工廠物流的發(fā)展，2018～2022年移動機器人復合增速69.3％。根據MIR數據統(tǒng)計，2022年AGV出貨量為45942臺，2018～2022年均復合增速12.7％，預計2023出貨50241臺，同比增速9.4％。2022年AMR出貨量5443臺，2018～2022年均復合增速69.3％，預計2023出貨6434臺，同比增速18.2％。

醫(yī)療機器人：2021年全球市場規(guī)模207億美元，中國80億人民幣；2017～2021年復合增速全球14.8％，中國33.9％。近年來，隨著手術機器人及康復機器人的迅速發(fā)展，全球醫(yī)療機器人市場規(guī)模迅速增長。

1.4.22年特種機器人市場規(guī)模22億美元，5年復合增速29.7％

特種機器人發(fā)展迅速，新機型不斷問世，整機性能不斷提高，應用領域不斷拓展，市場需求潛力大。2017-2021年，我國特種機器人需求量從10630臺增加到26856臺；2021特種機器人市場規(guī)模 18億美元，預計2022年22億美元，2017～2022年復合增速29.7％。在特種機器人的市場結構中， 2021年軍事應用機器人占比71％，極限作業(yè)機器人占比達到了23％，應急救援機器人相對較小，占比6％。

農業(yè)領域，農用無人機率先實現(xiàn)產業(yè)化，預計2022年市場規(guī)模45.5億元，普及度處于全球先進水平。2015～2021年中國農業(yè)無人機市場規(guī)模從2億元增至28.63億元，年均復合增速55.8％；據貝哲斯咨詢統(tǒng)計，2021年全球農業(yè)無人機市場規(guī)模88.21億元，中國占比32.5％，農業(yè)無人機普及度處于全球先進水平。

中國農業(yè)機器人處于市場探索期，預計2022年農業(yè)機器人市場規(guī)模11.46億元，全球份額2.5％。2014～2021中國農業(yè)機器人從0.91億元增長至8.33億元，年復合增速37.2％；中國耕地面積約占全球耕地面積的7％；據貝哲斯咨詢統(tǒng)計，2021年全球農業(yè)機器人市場規(guī)模331.72億元，中國占比2.5％，農業(yè)機器人的普及度有較大差距。

2. 中國機器人產業(yè)：從復制跟隨到技術引領，從國產替代到出口拓展

2.1.2017年，中國工業(yè)機器人產業(yè)崛起的分水嶺

2017年以前，中國工業(yè)機器人行業(yè)主要是國產替代階段。國內的機器人公司主要通過模仿四大家族，以更低的成本國產替代四大家族的產品。根據IFR統(tǒng)計，2001～2022年中國工業(yè)機器人銷量從700臺增長至30.3萬臺（87億美元），復合增速33.5％。2017年銷量首次超過10萬臺，是工業(yè)機器人行業(yè)的分水嶺。

2017年以后，結合AI深度學習、3D視覺、力控等新技術的變革，中國工業(yè)機器人行業(yè)開始從國產替代走向市場引領。2017~2022年行業(yè)市場規(guī)模復合增速13.6％。

2020年新能源開始擴產潮，中國新能源產業(yè)引領全球，帶動機器人國產化替代。鋰電池作為新興行業(yè)，鋰電池企業(yè)愿意協(xié)同各方探索標準化工藝，讓設備商嘗試國產自研的機器人，工業(yè)領域的國產機器人得以借勢追趕，技術能力的積累也使得國內機器人廠商具備滿足工業(yè)場景客戶的需求的能力，訂單額、交付質量以及復購率也開始良性地增長。交付方面，2020年開始的疫情三年，因外資品牌進口受阻，新能源的擴產要求緊迫，在疫情期間，外資交貨期普遍長達8-10個月，國產品牌常規(guī)交貨期1個月，重負載機型2個月，國產交付能力更勝一籌。

中國新能源產業(yè)爆發(fā)并領先全球，或能復制日本機器人崛起路徑。日本機器人產業(yè)能夠快速發(fā)展，最直接的原因是汽車產業(yè)的發(fā)展。汽車行業(yè)作為工業(yè)機器人的最大下游，從1970年開始崛起，汽車產量從581萬臺升至1990年的1349萬臺，同期日本工業(yè)機器人進入快速成長期，復合增速25％。日本兩大機器人公司發(fā)那科、安川快速成長，包攬了汽車生產中的沖壓、焊接兩大工藝。

——搖籃期（1967-1970）：1967 年日本川崎重工業(yè)從美國引進機器人的相關技術及生產線，研制出了日本第一臺工業(yè)機器人“Unimate”。20世紀60年代末日本經濟處在高速發(fā)展期，年增長率達11％，經濟的快速發(fā)展，加劇了日本勞動力嚴重不足的困難，這成為日本引進機器人的現(xiàn)實基礎。

——初級成長期（1970-1980）：這一階段工業(yè)機器人產量由1350臺增長到19843臺，年均增速30.8％，日本工業(yè)機器人處于爆發(fā)性增長的初級階段，汽車工業(yè)的發(fā)展是機器人需求的主要來源。

——快速普及期（1980-1990）：日本政府正式把1980年定為產業(yè)機器人的普及元年，開始在各個領域內推廣使用機器人，在經濟上采取積極的扶持政策，大力發(fā)展工業(yè)機器人。這一階段為日本工業(yè)機器人的內生增長階段，80年代日本經濟高速增長，日本國內制造業(yè)勞動力人口供給緊缺，制造業(yè)工資大幅上漲。在此期間，日本工業(yè)機器人的大量使用解決了日本勞動力不足，提高勞動生產率，改進產品質量，降低了生產成本。

——平穩(wěn)增長期（1990~2000）：1990年汽車行業(yè)的容量已經不能滿足行業(yè)的發(fā)展需求，機器人產業(yè)逐漸滲透到裝備制造、電子制造、家電制造等行業(yè)，國內需求逐漸趨于飽和。

——出口拓展期（2000年至今）：經濟泡沫時期產業(yè)重新洗牌，2000年后，優(yōu)秀的日本工業(yè)機器人企業(yè)開始走向國際市場，日本成為機器人出口大國。日本機器人出口約占全年銷售總額的70％，亞洲則是主要需求地區(qū)。

2.2. 工業(yè)機器人：能源轉型機遇期，進口替代提速

國產工業(yè)機器人份額在20年疫情后得到了快速提升：

1）大六軸（20kg以上）：銷量結構較為集中，外資主導，國產份額穩(wěn)步提升。頭部份額被發(fā)那科、安川、庫卡、ABB外資品牌占有，合計71％。國產埃斯頓加速突圍躍居第五大出貨商，市場份額擴大至8％，份額超過川崎；埃夫特、藦卡也有所提升，國產滲透率17.5％。

2）小六軸（20kg以下）：市場結構分散，國產率提升至40.8％，海外廠商（發(fā)那科、ABB、安川、庫卡、那智）份額正被國產品牌蠶食，替代率超過大六軸。埃斯頓、埃夫特、卡諾普、匯川技術紛紛上榜國內出貨前十，滲透率有望進一步擴大。

3）SCARA：國產份額進步較快，22年提升至33.4％，匯川領跑。2019年我國SCARA市場份額中市場被愛普生、雅馬哈等外資廠商占據，各國產品牌占比均低于10％。近來內資龍頭（匯川、新時達、埃斯頓）市場份額進步較快，匯川技術已經超過雅馬哈、三菱等廠商，躍居第二大出貨商。

4）協(xié)作機器人：2022年國產份額約80％，節(jié)卡、遨博、越疆等廠商開始拓展海外市場。協(xié)作機器人相比傳統(tǒng)工業(yè)機器人定位精度要求低、結構簡單，卡脖子現(xiàn)象相對影響較??；同時，由于協(xié)作機器人品類較新，全球未形成固定的競爭格局，國產廠商在國內市場表現(xiàn)不俗：2022年節(jié)卡市場份額提升16％，比肩遨博成為前兩大出貨商；越疆、艾利特等國產企業(yè)市場份額持續(xù)增加，國產份額合計接近80％。隨著國產廠商制造能力的提升，以遨博、節(jié)卡、越疆為代表的國產龍頭廠商紛紛拓展出海業(yè)務，并在性價比、產品質量和可靠性等硬實力領域優(yōu)勢明顯。據MAIA統(tǒng)計，2021年遨博全球市場份額6％，排名第四。

5）DELTA機器人：2022年國產份額73.5％，阿童木領跑。DELTA機器人市場體量小，應用場景相對單一，深度布局的外資廠商較少。DELTA市場格局變化不大，結構相對分散，未出現(xiàn)明顯的廠商壟斷情況，2022年市場有進一步集中趨勢，頭部廠商份額有所擴大。阿童木機器人超ABB，銷量摘頭榜，勃肯特、華盛控等緊隨其后，國產廠商優(yōu)勢明顯。

2.3. 服務機器人：全面進入海外市場拓展階段

中國服務機器人企業(yè)開始全面拓展海外市場。在國內市場，移動機器人、清潔機器人、配送機器人等品類國產品牌市場份額占據領先優(yōu)勢，海外同樣實現(xiàn)了較好的市場拓展。

中國服務機器人海外市場拓展的優(yōu)勢：1）海外服務業(yè)長期面臨員工流動性高、工資上漲的壓力，企業(yè)愿意嘗試各種機器人來實現(xiàn)自動化；2）服務機器人有成熟的產業(yè)鏈配套，性價比優(yōu)勢顯著優(yōu)于海外服務機器人品牌；3）服務機器人對不同的使用場景有不同的需求，中國品牌對問題的響應能力、持續(xù)的服務能力。

1）家用清潔機器人：科沃斯、石頭科技、云鯨、小米國內市場份額合計86％。行業(yè)內參與者眾多，主要包括四類參與者：1）專業(yè)的掃地機器人品牌：科沃斯、 石頭科技、云鯨等；2）專業(yè)的吸塵器品牌：戴森、小狗等；3）家電公司：美的、海爾等；4）其他綜合性企業(yè)：小米等。專業(yè)掃地機器人廠商表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢，科沃斯穩(wěn)坐第一梯隊，占比41％，份額稍有下滑（-5％）；石頭科技、云鯨作為后起之秀份額持續(xù)擴大，2022年石頭科技銷量逆勢上漲，同比增長17.81％。

科沃斯、石頭科技海外市場份額位居二、三。iRobot仍然是全球掃地機器人第一大供貨商，而科沃斯、石頭科技憑借其產品優(yōu)勢，積極拓展海外零售渠道，已經成為全球第二、第三大掃地機器人廠商，海外市場集中在歐美、日本等發(fā)達國家。

2）商用清潔機器人：市場結構高度集中，高仙機器人占據全球70％市場份額。全球商用清潔機器人2022年總出貨量約為2萬-2.5萬臺，高仙占比60～70％，國內和海外市場的出貨占比為1:1。高仙機器人是最早一批專注商用清潔領域的公司，產品矩陣多樣且有豐富的技術積累。商用清潔機器人面臨工作環(huán)境復雜多樣、效率要求更高、安全要求更高等諸多難點，技術壁壘較高，市場參與者較少，包括科沃斯、石頭科技、禧滌智能、麥巖智能、億嘉合等。

3）餐飲服務機器人：中國有望成為全球配送機器人的領跑者。我國餐飲配送機器人產業(yè)鏈不斷完善，核心技術實現(xiàn)階段性突破，國內市場擎朗智能以51％的市場份額位列第一。國內主要廠商紛紛意識到海外市場的機遇，在勞動力成本上升和老齡化背景下，其他發(fā)達國家的服務型機器人需求也在增加。海外配送服務機器人依舊存在較大的市場空間，根據 Research Dive預測，未來7年全球配送機器人及全球室內配送機器人的年均復合增速將達17.0％以上。擎朗智能、普渡科技等公司積極布局海外市場，以歐洲、東南也、日韓、北美地區(qū)為主。2020年普渡正式開始大規(guī)模出海，海外銷售占比迅速提升，從2019年的8％提升至現(xiàn)階段的80％以上。

4）2022年AMR市場內資品牌超過80％，極智嘉海外拓展成效顯著。根據MIR數據2022年AMR出貨量前三名均為國產品牌，其中迦智科技、仙工智能、斯坦德合計占比40％。盡管國產品牌國內市占率較高，但是技術水平仍有較大發(fā)展空間。根據MIR整理，外資品牌歐姆龍的AMR精度可以達到±5mm，MiR的AMR精度也在±5mm左右。而內資廠商AMR精度在±10mm左右。除此之外外資品牌在繪制地圖的效率上也高于內資品牌。龍頭企業(yè)極智嘉2017年開始出海，2022年的海外收入占比達70％。與國內倉庫對機器人有極致的效率要求不同，海外倉庫更看重系統(tǒng)的穩(wěn)定性、對問題的響應能力、持續(xù)的服務能力。極智嘉在海外布局了大量工程師進行服務，我們認為這是公司能夠與競品拉開差距的關鍵因素。

5）醫(yī)療機器人：以美國企業(yè)為引領和代表，德國、日本緊跟其后。美國直覺外科公司（Intuitive Surgical）的達芬奇手術機器人是手術機器人的代表，處于行業(yè)絕對壟斷地位。在外骨骼機器人和遠程醫(yī)療機器人領域，日本的Cyberdyne和Honda Robotics兩家公司位于行業(yè)前列。在配藥機器人和外骨骼機器人領域，德國和以色列企業(yè)具有一定優(yōu)勢。

6）農業(yè)無人機：國內市場結構高度集中，2020年大疆、極飛科技合計占比92.41％。市場參與的其他玩家還包括杭州啟飛、無錫漢和，分別占比2.8％、1.8％，國內市場基本實現(xiàn)國產化。大疆、極飛科技競相出海走向全球，2021年大疆農業(yè)無人機全球保有量134852臺，覆蓋歐、美、日、澳多個國家和區(qū)域；根據極飛科技官網披露，極飛科技的海外足跡已遍布五大洲，超過 50 個國家和地區(qū)，2022年海外業(yè)務同比增長120％，其中拉美和東南亞地區(qū)需求旺盛。

7）農業(yè)機器人：國內布局企業(yè)有限，仍處于研發(fā)探索階段。中國農業(yè)機器人行業(yè)尚未形成明顯的競爭格局，企業(yè)研究領域多以無人農機為主，包括博創(chuàng)聯(lián)動、極飛科技、豐疆智能、中科原動力、聯(lián)式導航（軟件為主）等；機構端主要是各大農業(yè)類高校和農業(yè)研究所，如中國農大、華南農業(yè)大學、南京農業(yè)大學、中國農機等，機器人品類相對豐富，幾乎涵蓋各種類型，包括采摘、插秧、嫁接、播種等等。

8）其他特種機器人：加速應用于煤礦、深海、極地等場景，新興機器人廠商數量將快速增長，行業(yè)競爭日趨激烈。其中，中信重工擁有國內領先的特種機器人研發(fā)及產業(yè)化基地，為中國特種機器人行業(yè)龍頭企業(yè)。

3. 行業(yè)發(fā)展的外部環(huán)境紅利：“機器換人”成為大趨勢

3.1.人口及收入結構變化，催化機器人熱潮

長期來看，中國人口老齡化、勞動年齡人口數量減少等問題嚴峻，人口結構的變化或將成為機器人需求釋放的長期驅動因素。據聯(lián)合國人口司預計，2020~2050年中國15-64歲勞動年齡人口的絕對數量和人口比重仍將會持續(xù)下降，65歲及以上老齡人口及占比則將不斷攀升。據國家統(tǒng)計局數據，中國15-64歲人口的規(guī)模及占比分別于2013、2010年見頂并開始持續(xù)下降，考慮到中國歷史上最大規(guī)模的“嬰兒潮”人口（始于1962年）將于2022年開始全面步入退休年齡（不同性別、工作崗位退休年齡存在差異，此處僅做估算參考），勞動力短缺或將進一步突顯。受人口增長頹勢的影響，老齡化問題使得中國不再能單純依靠人口紅利吃飯。

服務業(yè)勞動力成本不斷上升，2020年疫情黑天鵝將人力成本逐漸升高和人力資源逐漸減少的矛盾放大。隨著社會人口老齡化問題的日益突出和年輕一代觀念意識的轉變，勞動力市場成本逐漸攀升或將成為難以避免的大趨勢，制造業(yè)利用廉價勞動力競爭的模式亟待改變。外賣、快遞等新興服務行業(yè)的崛起，讓核心青壯年勞動力從工廠流失，這一代年輕人不再愿意去做各種低價值、重復性的勞工，人力成本不斷浮動上漲。2020年疫情黑天鵝將人力成本逐漸升高和人力資源逐漸減少的矛盾放大，倒逼企業(yè)主動尋求自動化解決方案，成功引爆了市場對工業(yè)機器人的需求。從2020年開始，人口增長出現(xiàn)拐點之后，機器人的需求不再緩慢增長，相反地，呈現(xiàn)出了陡峭的曲線型增長趨勢。

3.2.數字化轉型，制造強國建設的基礎

推動制造方式由傳統(tǒng)制造向數字化、網絡化、智能化制造轉變。過去，我國多數企業(yè)為贏得市場，通過大規(guī)模標準化的方式批量生產、全球分銷。隨著個性化、多樣化需求的增加，大規(guī)模生產、大規(guī)模加工貿易的模式面臨挑戰(zhàn)，必須順應市場需求變化，充分發(fā)揮數字化、網絡化、智能化制造在提高生產效率和產品質量、更快更好滿足個性化需求等方面的優(yōu)勢。

數字化轉型包括：1）數字化技術的應用，2）業(yè)務或商業(yè)模式重塑，業(yè)務重塑是根本目標，數字化技術是工具和手段，核心目的是降本和增效。降本是通過數字化手段實現(xiàn)經營活動全面成本管理，提升產品生產效率，降低公司運營成本。增效就是通過智能化手段實現(xiàn)按需生產、滿足客戶日益增長的智能化需求同時提升用戶體驗，從而增強公司產品的核心競爭力。用數字化解決方案，借助于 IOT、大數據、云計算以及 AI 人工智能等新一代信息技術，與企業(yè)管理、業(yè)務運營、產品研發(fā)、產品生產等經營活動進行深度融合，從而提升自身工業(yè)能力，創(chuàng)造智能化增量價值，以達到降低企業(yè)運營成本、為客戶創(chuàng)造智能化用戶體驗以及不斷提升自身產品核心競爭力的目的。

數字化轉型的框架重構包括連接、數據、智能：1）連接：萬物互聯(lián)，解決人和人，人和物，物和物的連接問題；2）數據：連接后產生集成和協(xié)同，協(xié)同過程自然會產生數據；3）智能：數據經過加工和提煉，形成智能化分析應用。還包括兩個支撐：1）組織支撐：包括了組織，人員，文化，過程等內容。2）技術支撐：包括了云原生，物聯(lián)網，5G和數字孿生等，也包括數字中臺構建。3）運營支撐：核心是基于數據驅動思維下，以價值創(chuàng)造為目標的持續(xù)改進。

企業(yè)數字化轉型的核心基礎是經過數字化重構和整合后的內部能力，這個能力目標是實現(xiàn)業(yè)務的敏捷，自動化，面對市場和客戶需求足夠的柔性應變能力。企業(yè)數字化轉型中需要完成企業(yè)內部信息化建設和集成。這個集成包括了橫向以業(yè)務價值鏈為核心的協(xié)同和集成，也包括了垂直的以生產制造為核心的集成，還需要實現(xiàn)橫向和縱向之間的集成。

3.3. 應用場景出現(xiàn)：從“機器人找場景”到“場景找機器人”

3.3.1 工業(yè)機器人：橫向滲透下游應用領域的發(fā)展趨勢明確

機器人技術剛起步時面向的是大規(guī)模生產的汽車行業(yè)，汽車流水線嚴格的節(jié)拍使得其對機器人穩(wěn)定性、重復定位精度、壽命等指標要求最為嚴格，2020年我國非汽車領域的應用占比已超過70％，不斷滲透泛工業(yè)領域。汽車領域長期被四大家族占據，國內廠商在電子、鋰電、光伏等新興行業(yè)有更強的競爭力，國內廠商的國內市占率從2015年的18％提升至2022年的40％。

六軸機器人、SCARA機器人受益于新能源產業(yè)（新能源汽車、鋰電、光伏等）的持續(xù)擴產需求帶動。2020～2022年汽車制造行業(yè)工業(yè)機器人出貨從4.7萬臺增至7.3萬臺，復合增速30％；新能源產業(yè)快速發(fā)展也拉動六軸機器人銷量，2021年鋰電行業(yè)六軸機器人出貨9255臺，同比增長102.61％。2021年鋰電行業(yè)SCARA機器人銷量10490臺，同比增長94.44％，匯川、埃斯頓、新時達紛紛推出重負載SCARA機器人，加速布局鋰電行業(yè)。

協(xié)作機器人下游場景豐富，行業(yè)應用滲透加速，帶動了協(xié)作機器人規(guī)模的成長。協(xié)作機器人面對小批量、大批次、任務種類豐富、生產計劃變動頻繁的場景上有較大優(yōu)勢。汽車及其零部件、3C電子是協(xié)作機器人的主要流向，合計占比超過50％，其中汽車零部件、汽車電子下游應用場景需求增長對于協(xié)作機器人的拉動作用明顯，3C電子、半導體、醫(yī)療等其他細分市場均有所增長。

DELTA機器人主要用于3C 電子、食品、日化、制藥等輕工行業(yè)，下游企業(yè)體量小，市場規(guī)模小。DELTA機器人的高動態(tài)性能非常適合高速物流生產線上物料的分揀、搬運和抓放等操作，我國食品行業(yè)發(fā)達，但小廠眾多，DELTA機器人的高成本阻礙其大規(guī)模采購，日漸下行的價格有望使DELTA機器人的引進成為可能。

3.3.2移動機器人

清潔機器人：積極拓展商用清潔場景，目前交通樞紐、寫字樓是商用清潔機器人的主要使用場景，占比分別為32.1％，26.3％。掃地機器人產品迭代速度加快，功能覆蓋和應用場景持續(xù)完善，園區(qū)、醫(yī)院、商場場景滲透率還有待提升。其中商場、機場和高級寫字樓均為清潔標準要求高且具備較大面積室內平坦地面的場景，可能成為進一步推動機器人放量的主要場景。未來中國商用清潔機器人應用場景將從當前五大領域向學校、酒店、餐廳、影院、住宅等多元化應用場景落地。

物流機器人：AMR機器人下游占比最高的行業(yè)為電子3C，占比38％；液晶與汽車行業(yè)分別占比15％、12％。工廠車間生產流程環(huán)環(huán)相扣，物流運輸頻繁，想要提升自動化水平與生產效率就需要采用移動機器人進行物料運輸。移動機器人主要有AGV、AMR兩大類。AGV為自動引導運輸車，AMR是智能化程度更高、具有感知避障的移動機器人，憑借其高靈活、高柔性、易部署的優(yōu)勢在日益復雜的倉儲物流行業(yè)滲透率不斷提升。在制造業(yè)中，由于產品線復雜、生產周期短的特點，對車間物流的柔性化具有較高要求，從物料入庫與出庫到物料在不同產線、不同工位的全自動運轉，到成品運輸入庫、成品分揀發(fā)貨，AMR能夠貫穿制造的各個環(huán)節(jié)，通過MES物料管理系統(tǒng)對各類物流搬運流程和機器人調度進行管理。

配送機器人：餐飲、酒店、寫字樓、醫(yī)院等場景市場需求廣闊。1）室內配送機器人：餐廳、酒店是較具落地可能性和市場推廣價值的場所。酒店機器人多用于配送客人私人物品、線上訂單等更加私密的物品，其功能模塊主要以貨倉為主；酒店與顧客的互動和服務尤為重要，因此酒店機器人的語音、觸摸屏交互系統(tǒng)對機器人更加重要；酒店配送機器人往往更加低矮，因此功能模塊中無需集成防碰撞相關部件。餐廳傳菜機器人在公共環(huán)境中工作，其送物平臺更加開放，往往以貨架形式出現(xiàn)，其高度和多機工作的特點使得避障和多機協(xié)同通信尤為重要。醫(yī)院場景下的配送機器人在此次疫情中的大量投放和應用，提升了市場及群眾的認可度。2）室外配送機器人：以無人駕駛配送車為主，絕大多數時間在開放環(huán)境中工作，環(huán)境更加復雜，技術復雜度更高，對芯片、激光雷達等核心部件的要求也更高。受政策、技術和安全因素的限制，室外配送還沒有大規(guī)模落地案例，以物流、外賣為主業(yè)的企業(yè)在進行無人機、無人駕駛配送車的測試和試點。

3.3.3.醫(yī)療機器人：優(yōu)勢明顯，康復機器人占比較高

在國內醫(yī)療機器人的各類產品中，手術機器人由于要參與手術，對準確性、精密度等方面都要求很高，是制造難度最大的品類，一般應用在骨科、腹腔等手術中，能減少術后疼痛、提高操作精確。康復機器人則設計康復護理、治療等方面，用途廣泛。輔助機器人及醫(yī)療服務機器人則協(xié)助遠程醫(yī)療、導診、消毒燈事項。

3.3.3特種機器人：面向特定場景提供高效且可復制的標準化產品

我國特種機器人應用領域持續(xù)豐富，在采礦挖掘、安防巡邏、電力巡檢、防爆滅火、管道檢測、水作業(yè)、軍事作戰(zhàn)等場景下得到進一步推廣使用。特種機器人的商業(yè)化非常依賴場景需求，相對垂直的應用領域，對產品的可用性要求較高，面向特定場景能提供高效且可復制的標準化產品是特種機器人實現(xiàn)商業(yè)化的標準路徑。

采礦挖掘：重點推進38種煤礦機器人。國家煤礦安全監(jiān)察局發(fā)布《煤礦機器人重點研發(fā)目錄》，聚焦關鍵崗位和危險崗位，重點推進掘進、采煤、運輸、安控、救援等5類共38種煤礦機器人的研發(fā)應用。

巡檢機器人在電力、安防等領域的應用發(fā)展迅速。國網智能自主研發(fā)的輪式電力機器人巡檢系統(tǒng)，可根據實際需求裝配不同功能組建，具備巡檢、消防、除冰、絕緣包覆、檢測等不同功能，以應對變電站室內外、高壓輸電線路、地下隧道管廊等多種應用場景需求，是電力領域中機器人標準化產品的代表，目前已實現(xiàn)大規(guī)模量產。例如，高新興機器人公司研制的智能巡邏機器人在軍隊、銀行、企業(yè)園區(qū)等場景均有應用，其推出的警用安保巡邏機器人解決方案融合高點監(jiān)控、警用安保、警用巡邏等智能化信息系統(tǒng)，輔助公安民警在重點場所和重大活動時有效執(zhí)行任務，提高事件響應速度及處理效率。力升高科自主研發(fā)千度耐高溫消防滅火機器人，擁有多項耐高溫防護專利技術，能夠在沒有外部輔助降溫措施的情況下深入1000℃的火場內部，穩(wěn)定執(zhí)行滅火任務達30分鐘以上。面向復雜場景的共性需求研制通用型標準化產品。

水下機器人：已經在海洋探索、漁業(yè)養(yǎng)殖、水下檢測維修、搜救、消費娛樂、軍事、教育等領域廣泛應用。水下機器人是可潛入水中代替或輔助人類進行水下極限作業(yè)的機器人。通過水下目標探測和識別、水下導航定位、水下通信等高新科學技術，水下機器人可實現(xiàn)水下打撈救援、水下探測、水下資源開采、水下娛樂等功能。根據支持系統(tǒng)聯(lián)系方式不同，水下機器人可分為載人潛水器（HOV）、有纜水下機器人（ROV）和無纜水下機器人（AUV），ROV為國內水下機器人市場主流產品。

農業(yè)機器人：根據應用場景可分為兩類，行走系列機器人，主要用于在大面積農田中進行作業(yè)；機械手系列機器人，主要用于在溫室或植物工場中進行作業(yè)。

3.3.4人形機器人：降本和落地場景是發(fā)展關鍵

人形機器人處于早期階段，成本和落地場景是發(fā)展關鍵。行業(yè)中技術積累最豐富的波士頓動力主要面向軍用且多為前瞻性研究。特斯拉Optimus成為人形機器人走向商業(yè)化的標桿之作，目前面臨性能和技術進展的問題。國內人形機器人研發(fā)參與廠商包括優(yōu)必選、小米等。目前來看，人形機器人的應用場景主要集中在教育、導引、陪伴等場景；消費級產品中，人形機器人的成本發(fā)展空間的決定因素。

4. 行業(yè)發(fā)展內因：技術引領、產業(yè)鏈生態(tài)持續(xù)完善

長期來看，除了利好的外部環(huán)境紅利，機器人行業(yè)的技術進步至關重要。工業(yè)機器人行業(yè)要取得長足發(fā)展，不僅僅因為“人太貴了”，而是機器人的解決方案能夠滿足制造和服務日益提升的對“質”、“量”要求。伺服舵機、傳感器以及先進復合材料等技術的進步使得機器人在硬件維度也具備了比人更加靈敏的感官和運動系統(tǒng)，更加輕便、精密、靈活和安全。從硬件層面來看，一定程度提升了機器人對復雜環(huán)境的適應能力，為其落地應用提供了硬件基礎。軟硬件升級相輔相成，AI技術推動服務機器人智能化提升，以SLAM、機器視覺、語音交互、深度學習等為核心的AI技術不斷發(fā)展能夠推動機器人智能決策能力和場景覆蓋范圍的提升。

機器人三大核心技術模塊：環(huán)境感知、人機交互、運動控制。機器人作為一種智能化軟硬件結合的產品，性能提升的根基在于算法，核心算法（如SLAM、路徑規(guī)劃、避障等）、數據資源、計算能力是行業(yè)中長期競爭關鍵壁壘。

4.1. 運動控制：人形機器人產業(yè)發(fā)展促進核心部件制造能力提升

控制系統(tǒng)主要包含位置控制、速度控制、加速度控制、轉矩或力矩控制幾種控制類型，其控制過程是：控制器發(fā)指令給伺服驅動，驅動伺服電機旋轉，通過減速機執(zhí)行動作：

1）控制器：機器人的大腦，以算法為核心。常見的主要有PLC（可編程邏輯控制器）、獨立式運動控制器、運動控制卡、專用運動控制器等。PLC主要功能是對開關量進行邏輯控制，并有簡單的運動控制（直線軌跡控制）、運算數據處理等功能，通常采用觸摸屏作人機界面。為擴充其應用領域，各廠家為客戶提供了各種選配功能模塊，如多軸運動控制模塊、網絡通信模塊、模擬信號與數字信號轉換模塊等。

2）驅動器：伺服電機占主流。一般有電動式、液壓式、氣動式三類。電動式執(zhí)行部件動作靈敏，性能優(yōu)良，控制方便，且容易小型化，得到廣泛應用。運動控制中最常用的伺服電機類型有：直流（DC）伺服電機、無刷直流伺服電機、交流（AC）伺服電機和步進電機。按執(zhí)行電機功率的不同，伺服電機可分為：小功率隨動系統(tǒng)（100W以下）、中功率隨動系統(tǒng)（100~ -500 W）、大功率隨動系統(tǒng)（500W以上）。

3）傳感器：編碼器、力傳感器、壓力傳感器等。

4）減速器：諧波減速器、RV減速器。

伺服系統(tǒng)、減速器：過去國外企業(yè)占據較大優(yōu)勢，國內企業(yè)經過多年積累和技術沉淀，已經逐步獲得國際市場認可，產品競爭力不斷上升。我國自主生產的諧波減速器在性能與可靠性方面已初步達到國際主流水平，2022年以綠的諧波為代表德自主品牌機器人用諧波減速器公司市占率40％，RV減速器領域，雙環(huán)、南通振康、中大力德、秦川等國產品牌也有所突破，逐漸進入到一線國產本體廠商和日系本體廠商供應鏈；在中端伺服器領域實現(xiàn)大規(guī)模量產，以性價比優(yōu)勢滿足中小企業(yè)用戶需求，在高端伺服器領域，國產企業(yè)的品牌影響力正在形成，代表企業(yè)是匯川技術、禾川科技等。國產控制器硬件平臺在處理性能和長時間穩(wěn)定性方面已經與國外產品水平相當，國產控制器產品在軟件方面較國際一流水準還有差距，具體表現(xiàn)為響應速度、易用性和穩(wěn)定性方面的不足，缺乏產品應用的數據和經驗積累。

零部件國產自給率持續(xù)上升，本體廠商整體競爭力得以提升，機器人有望復制工程機械行業(yè)崛起路徑。上下游的協(xié)同效應，將使得產業(yè)鏈上參與方實現(xiàn)互惠共贏的局面，工程機械行業(yè)和機器人行業(yè)有著類似的發(fā)展規(guī)律：中國工程機械行業(yè)曾一度呈現(xiàn)“主機強、元件弱”的格局，關鍵零部件長期依賴進口，國產主機廠商因液壓等零部件在高端領域競爭力偏低，成為行業(yè)發(fā)展的典型瓶頸。過去十年，以恒力液壓為代表的國內零部件企業(yè)潛心研發(fā)，在高端液壓零部件方面取得了突破，2011-2015年恒立液壓大規(guī)模投資研發(fā)高端液壓泵閥，2015年收購擁有70年重載柱塞泵研制經驗的德國柏林HAWE InLine公司，液壓泵閥產品取得顯著突破。2016年工程機械行業(yè)景氣筑底回升，一線整機廠商全面配套國產液壓泵閥，國產挖掘機性價比優(yōu)勢凸顯，進口替代加速，開始拓展海外市場，參與全球競爭，以三一重工為代表的工程機械主機廠商盈利能力顯著提升。展望國內機器人產業(yè)的發(fā)展，三大核心零部件國產替代正在提速，多重因素驅動的主機需求增長，產業(yè)鏈協(xié)同下的互惠共贏局面可期。

4.2. 環(huán)境感知與自主定位：多傳感器融合的SLAM技術成為趨勢

自主導航系統(tǒng)主要包含感知、規(guī)劃、控制與定位四個模塊。

感知：用于實現(xiàn)機器人自主移動的感知和定位技術原理主要包括視覺、激光、超聲波、GPS、IMU等，對應機器人感知系統(tǒng)的不同傳感器類別。

自主定位導航：包括定位、地圖繪制和路徑規(guī)劃。SLAM（即時定位與地圖構建）是發(fā)展比較成熟、應用廣泛的定位技術。SLAM是機器人通過對各種傳感器數據進行采集和計算，生成對其自身位置姿態(tài)的定位和場景地圖信息的系統(tǒng)。SLAM問題可以描述為：機器人在未知環(huán)境中從一個未知位置開始移動，在移動過程中根據位置估計和傳感器數據進行自身定位，同時建造增量式地圖。獲取定位和地圖后，再根據路徑規(guī)劃算法（全局、局部、避障）實現(xiàn)自主移動。

激光SLAM因高精度、高可靠性、理論研究相對成熟成為目前落地產品最為豐富的技術。視覺SLAM能從環(huán)境中獲取海量的、富于冗余的紋理信息，擁有超強的場景辨識能力，且能實現(xiàn)語義信息的提取，視覺SLAM目前尚處于進一步研發(fā)和應用場景拓展、產品逐漸落地階段，仍有較大進步空間。家用掃地機：激光導航、激光+視覺導航是主流，2022出貨占比接近85％。家用掃地機器人的技術方案包括激光導航、視覺導航、陀螺儀導航、激光+視覺導航等等，當前技術路線進一步收緊，正朝著單一、集中方向發(fā)展。2022年激光導航、激光+視覺導航是主流技術，占比接近85％，基于激光+視覺導航方式占比超過40％。AMR多數采用激光SLAM技術，2022出貨占比超90％。

多傳感器融合（相機、激光雷達、毫米波雷達、慣導等）的SLAM技術有望逐漸成為趨勢，發(fā)揮取長補短的潛力。機器人對環(huán)境的感知大多通過激光雷達、攝像頭、毫米波雷達、超聲波傳感器、GPS及其之間的組合來實現(xiàn)。多傳感融合保證安全，激光雷達、毫米波雷達、3D攝像頭等多種傳感器在功能上的冗余，保證了服務機器人的安全性和正常使用，未來多傳感器融合將成為機器人整合多渠道數據信息并處理復雜情況的重要應用。

4.2.1.激光雷達：機器人多采用單線激光雷達

激光雷達包括激光發(fā)射、激光接收、掃描系統(tǒng)和信息處理四大系統(tǒng)。激光雷達的原理是：通過發(fā)射n條激光利用三角測距、TOF（飛行時間）或FMCW（調頻連續(xù)波）來測量周圍物體與自身的距離，獲得精度較高的距離信息——點云數據。激光雷達上游主要包括激光器、探測器、掃描器（及其它光學組件）、芯片等零部件，分別對應激光發(fā)射、激光接收、掃描系統(tǒng)和信息處理。其中激光器和探測器、模擬芯片基本為外企主導或領先，國內供應商起步晚，技術水平均存在一定差距；光學部件一般是激光雷達廠商自主設計，已經達到或超越國外廠商的水平，具有明顯成本優(yōu)勢。

應用于機器人的激光雷達以單線激光雷達為主，多線雷達隨著成本下降有望在復雜場景下實現(xiàn)放量。根據發(fā)生線數的多少，有單線、多線（4線、8線、16線、64線等）之分，不同線束雷達采集的信息量不同，成本、成熟度、應用場景也存在差異。目前應用于服務機器人的激光雷達以單線為主，掃描平面圖，不能獲取高度信息。消費級掃地機器人搭載的單線激光雷達多為百元級別；商用場景下，如導購機器人、送餐機器人、酒店機器人、AGV等同樣以單線激光雷達為主，但掃描距離、識別精確度、靈敏度要求較高，價格百元到千元不等。多線激光雷達目前多應用于自動駕駛領域，價格在萬元甚至十萬元以上，技術成熟度提升帶動成本下降，多線激光雷達有望在復雜場景下的機器人（商用清潔機器人、AMR）實現(xiàn)放量。

2017～2021年，全球激光雷達市場規(guī)模從5.1億美元增長至20億美元，復合增速40.7％，機器人行業(yè)占比4.2％。預計25年將進一步增長至135億。速騰聚創(chuàng)、覽沃科技、華為、禾賽科技憑借高性能和成本優(yōu)勢表現(xiàn)不俗。

4.2.2．毫米波雷達：機器人主要采用24GHz和60GHz頻段

毫米波雷達具有抗干擾能力強、性價比高、探測距離遠的特點。毫米波雷達通過發(fā)射并捕捉波長1nm～10nm、頻率30GHz～300GHz之間的毫米波信號，一般基于FMCW調制測距原理，確定物體的距離、速度和角速度。毫米波雷達上游包括硬件系統(tǒng)（射頻前端、DSP、天線及控制電路）和軟件系統(tǒng)兩大部分。毫米波雷達具有波長短、頻帶寬的特點，因此其穿透能力、抗干擾能力優(yōu)于激光雷達，在雨雪霧霾沙塵暴等惡劣天氣，均能開啟正常使用；毫米波雷達成本價廉，價格在百元到千元級別，能滿足機器人行業(yè)的成本要求；毫米波雷達探測距離在150m～250m之間，可滿足較大范圍探測的需求。

非汽車法規(guī)行業(yè)技術廠商之間的毫米波通信競爭大多是60GHz頻段為主導，24GHz毫米波通信因技術成熟，相對低的成本在工業(yè)應用中有相當大的市場。24GHz，60GHz和77GHz是大多數毫米波通信傳感器使用的頻率段，這三個頻段之間的差異主要在于網絡帶寬。工業(yè)和信息化部發(fā)布的《汽車雷達無線電管理暫行規(guī)定》將76-79GHz頻段的總體規(guī)劃用于汽車雷達，并限制其他道路雷達在該頻段的應用。非汽車法規(guī)行業(yè)技術廠商之間的毫米波通信競爭是60GHz頻段主導，60GHz最明顯的的優(yōu)勢是毫米波通信密集點云，大量的點云數據提高了識別精度。目前60GHz和77GHz的毫米波雷達的范圍分辨率都在3.75cm左右，使用250MHz帶寬的24GHz傳感器的最佳范圍分辨率是60cm，點云數據的密集程度精細程度顯然無法處在一個量級。隨著24GHz可用帶寬的減少，用60GHz來彌補是一個不錯的選擇。

預計2022年毫米波雷達市場規(guī)模86億元、出貨2700萬顆。根據AIOT星圖測算，2018～2022年中國毫米波雷達市場規(guī)模從31億增長至86億，復合增速40.5％；出貨量從550萬顆增長至2000萬顆，復合增速71.4％，預計2022年市場規(guī)模86億元、出貨2700萬顆，同比24.6％、35％。

毫米波雷達被外資壟斷，國產廠商處于起步階段。毫米波雷達市場結構集中，前五大市場主體博世、大陸、安波福、Veoneer、海拉，合計占比84％。國內德賽西威、森思泰克、華域汽車等行業(yè)先行者，已經具備77GHz毫米波雷達量產能力，隨著國產替代加速，國產毫米波雷達廠商或能依靠本地優(yōu)勢占據市場制高點。

4.2.3.機器視覺：ToF法、多目（雙目）視覺是技術趨勢

根據測距原理，3D視覺可分為主動測距和被動測距。主動測距方法的基本思想是利用特定的、人為控制光源和聲源對物體目標進行照射，根據物體表面的反射特性及光學、聲學特性來獲取目標的三維信息。其特點是具有較高的測距精度、抗干擾能力和實時性，具有代表性的主動測距方法有結構光法、飛行時間法（ToF法）、三角測距法。被動測距技術不需要人為地設置輻射源，只利用場景在自然光照下的二維圖像來重建景物的三維信息，具有適應性強、實現(xiàn)手段靈活、造價低的優(yōu)點，依據視覺傳感器的數量和特性被動測距包括單目視覺、雙目立體視覺、多目視覺。

單目視覺、結構光較為成熟，ToF法、多目（雙目）視覺是技術趨勢。目前在移動機器人導航系統(tǒng)中，視覺方案多以單目視覺為主；結構光法已經在工業(yè)3D視覺中大規(guī)模應用。前者無法獲取深度信息，多與激光雷達配合使用；后者軟件復雜度、硬件成本高，目前ToF法、多目（雙目）視覺是主要的技術趨勢。ToF技術在遠距探測精度、模組成本方面優(yōu)勢突出；隨著芯片算力的增加，多目（雙目）視覺的立體匹配問題有望得到突破，視覺方案成本進一步降低。

2021年國內視覺產品市場規(guī)模64億，2017～2021年復合增速18.6％。市場格局來看，整體國產化水平不低，高端市場仍由海外品牌主導。2021年?？低?、華?？萍肌⒋蠛銏D像等國產品牌市場份額合計占比約40％。從技術難度上國產品牌在中低端市場具有競爭力，高端市場由康耐視、基恩士等海外品牌主導。

4.3. 人機交互：多模態(tài)交互是發(fā)展方向，ChatGPT提供新思路

人機交互技術是實現(xiàn)人機有效溝通的橋梁，多模態(tài)交互是未來發(fā)展方向。人機交互是指借助計算機外接硬件設備，以有效的方式實現(xiàn)人與計算機對話的技術。在人機交互中，人通過輸入設備給機器輸入相關信號，這些信號包括語音、文本、圖像、觸控等的一種或多種模態(tài)，機器通過輸出或顯示設備給人提供相關反饋信號。服務機器人的人機交互，就是使用人機交互技術，通過屏幕、語音、手勢視覺、Web后臺等一系列的方式來控制機器人按照用戶的意圖執(zhí)行任務。一個完善的機器人系統(tǒng)需要友好的交互技術做支撐，功能齊全人機交互系統(tǒng)能極大提升機器人使用體驗，吸引用戶使用。

以語音識別、自然語言處理、語音合成為主要技術構成模塊的語音交互技術已發(fā)展較為成熟。基于語音的人機交互是當前人機交互技術中最主要的表現(xiàn)形式之一。它以語音為主要信息載體，使機器具有像人一樣的“能聽會說、自然交互、有問必答”能力，其主要優(yōu)勢在于使用門檻低、信息傳遞效率高，且能夠解放雙手雙眼。

深度學習技術是近年來加快智能語音技術落地應用的關鍵。深度學習特別是大模型的流行，呈現(xiàn)出強大的表示能力和高準確率，對AI芯片提出了更高的要求。智能語音經歷了從模版匹配、概率統(tǒng)計建模、再到深度學習方法主導的階段，特別是端到端深度網絡的出現(xiàn)讓語音技術的大規(guī)模商業(yè)化成為可能。目前語音識別成功率在低噪聲且近場環(huán)境下已達較高水平，仍會出現(xiàn)復雜環(huán)境下魯棒性差、計算及訓練資源消耗大、溝通方式不夠人性化等問題，因此仍需在技術和場景應用層面繼續(xù)改善。智能語音技術中，算法、數據、AI芯片是三大核心要素。AI芯片按用途分為訓練芯片和推理芯片，按架構可分為GPU、FPGA、ASIC、類腦芯片，效率依次提升。

ChatGPT將人類反饋強化學習（RLHF）引入深度學習的方式，為將來服務機器人更智能化、人性化發(fā)展提供新思路。ChatGPT是OpenAI開發(fā)的基于GPT3.5和人類反饋強化學習的自然語言處理模型。目前大規(guī)模商業(yè)化的語音技術多采用深度學習方法，ChatGPT的面世讓人看到大模型（當前深度學習的主流方案）同強化學習的結合能帶來的機器理解力和內容輸出能力的提升。生成式AI的表現(xiàn)出強交互能力和商業(yè)化潛力將賦能包括視頻、圖像、語音在內的多種相關產業(yè)的進展。未來基于類ChatGPT模型并結合語音合成和語音識別的智能語音方案將成為新一輪包括養(yǎng)老、教育類服務機器人廠商角逐的技術和迭代方向。

中國智能語音市場規(guī)模穩(wěn)定擴大，2021年增至365億元，2017~2021復合增速28％。2017～2021年，中國智能語音市場規(guī)模從106億元增值285億元，預計2022年市場規(guī)模增至365億元。

核心算法、數據一般由廠商自主研發(fā)和采集，國內智能語音市場呈現(xiàn)頭部集中的競爭格局。科大訊飛憑借其長期在語音技術的積累以13.7％的市場份額位列第一；阿里、百度為代表的互聯(lián)網公司的算法和研發(fā)優(yōu)勢明顯，合計占20％的市場份額；其他參與者還包括拓爾思、小i機器人、捷通華聲、智臻智能、思必馳等。

目前體感交互的發(fā)展仍然處于探索階段，主要集中在游戲領域，當前正向消費電子、健身、醫(yī)療輔助、XR等領域滲透，其解決方案尚未形成明顯的競爭格局。體感交互是直接通過對人的姿勢的識別來完成人與機器的互動。體感交互主要是通過攝像系統(tǒng)模擬建立三維空間，同時感應出人與設備之間的距離與物體大小。這種交互方式區(qū)別于傳統(tǒng)鼠標、鍵盤、多點觸摸式交互的交互方式，是由即時動態(tài)捕捉、圖像識別、VR等技術融合衍生出的交互方式，以實現(xiàn)手勢識別、表情識別、眼球追蹤等并予以反饋。交互形式的合理性、交互行為的簡潔性、交互意圖的準確性以及交互反饋的即時性是發(fā)展體感交互技術過程中的四大重要因素。主流的體感交互應用方案多是基于傳統(tǒng)視覺特征識別關鍵點并進行姿態(tài)估計，針對靜態(tài)或是簡單的動作識別不成問題（如簡單的手勢交廣西農機網小六輪二手互），動態(tài)、復雜場景下會出現(xiàn)受外界干擾大，識別不精確的情況。基于深度學習的體感交互方案是當前學術探索的趨勢，但由于運算復雜、訓練數據庫不夠完善，技術水平有待提高。體感交互技術應用主要集中在游戲領域，當前正向消費電子、健身、醫(yī)療輔助、XR等領域滲透，其解決方案尚未形成明顯的競爭格局。隨著體感交互技術的發(fā)展成熟，機器人有望成為高層次體感交互的載體，多交互方式融合提供更好的交互體驗。

5.從機器人行業(yè)一級融資情況看投資機會

2022年，機器人行業(yè)融資事件創(chuàng)新高。天眼查數據顯示，目前機器人行業(yè)企業(yè)48.3萬家，2021年企業(yè)家數增長47.3％，2022年增速36.9％，新增注冊企業(yè)12.8萬家。根據 《2022年中國機器人行業(yè)投融資數據分析報告》，截止到 2022 年 9 月 1 日融資事件總數為 2039 起，融資規(guī)模為 2697億元。從融資事件數量來看，2015 年之后融資數量不斷攀升，從公開披露的融資數據來看，2020~2022年機器人行業(yè)的融資事件分別為242起、210起， 3廣西農機網小六輪二手58起，已披露融資金額總計約在400~500億元。

核心部件減速器、機器視覺、傳感器，移動機器人和協(xié)作機器人受到了資本較高關注。據36氪不完全統(tǒng)計，2022年機器視覺領域至少完成了51起融資。服務機器人領域，移動機器人、協(xié)作機器人是獲得融資最多的領域。

6.風險提示

1）經濟復蘇低于預期；

2）超融合在國內水土不服；

3）出現(xiàn)相似技術。

本文源自券商研報精選