栏目介绍
纸上得来终觉浅，躬行而知深一度。投资是一个通过研究实践不断接近真相、挖掘价值的过程。《研究深一度》是中欧基金推出的一档聚焦产业研究的栏目，旨在通过中欧研究团队的第一视角，捕捉产业变迁的趋势，探究周期变化的规律。欢迎与中欧研究团队一起，看见专业的力量，见证深度研究的价值！
12月27日，在德克萨斯州休斯顿的美国国家航空航天局（NASA）约翰逊航天中心，一个身高188厘米、体重136公斤的机器人瓦尔基里（Valkyrie）正在进行试用前的最后测试。这是NASA的第一个双足人形机器人，未来有望在太空帮助宇航员执行危险、枯燥的任务。
在全球，像这样的机器人应用层出不穷。它们上能九天揽月，下可五洋捉鳖。近年来，我国自主研发的6000米级深海探采作业机器人等一系列整机装备已潜入深海，不断刷新中国“深度”。
“但凡人能想象之事，必有人能将其实现。”正如“科幻小说之父”儒勒凡尔纳所预言的那样，科技创新突破的力量，逐渐把过去人们的幻想化为现实。进入21世纪，以机器人为代表的产业链正在迅速崛起，去年以来机器人概念板块也备受关注。
机器人的核心技术有哪些？产业链上下游有哪些细分领域？本期《研究深一度》将带大家全方位了解机器人产业。
太空作业、深海勘探的是机器人，在家里为我们扫地清洁的也是机器人，那么机器人可以分为哪些种类呢？从应用范围来看，可大致分为工业机器人、服务机器人、特种机器人三大类。
工业机器人是机器人中最勤奋的“劳模”，在各种生产线上，它们不分日夜地忙碌。1961年，通用汽车生产车间“雇佣”了首批名为“尤尼梅特”（Unimate）的搬运机械臂，它可以挑选汽车零件并放到传送带上，被认为是工业机器人的鼻祖。
随后几十年，工业机器人的“技能包”不断升级，视觉、触觉一应俱全，在自由度、灵活程度上完全不输人类。在汽车制造过程中，机器人可以承担焊接、喷漆、装配和点胶等各种任务；物流行业中，机器人可以帮助处理、分拣货物以及仓储管理和运输等；医疗领域里，机器人又化身成外科医生智能助手，实现临床治疗方法微创化让术中切口更小、出血更少。
工业机器人是机器人家族的“排头兵”。因为工业的场景下，环境稳定、流程清晰，所以相比其他机器人，工业机器人的发展更为成熟，商业化应用也更加广泛。
服务机器人是人类最贴心的“好帮手”，是离我们的生活最近、形态和功能最丰富的机器人。它们在家居、商业环境里提供服务，也是机器人家族里的“年轻成员”。比如，早已走入寻常百姓家的扫地机器人；还有被设计成一副可爱面孔，在酒店负责问候客人、送餐服务的机器人。
特种机器人则是神通广大的“超能战士”，一旦遇到极端特殊情况，它们就会挺身而出，执行特殊任务。比如开头提到的“上天下海”的太空、深海机器人；城市洪涝时可以快速排空深水的消防排涝机器人；还有代替人类进入矿山巡检、深入火灾现场灭火等应急救援机器人。
正是因为这些苛刻的环境，要求它们在安全性、稳定性和耐用性有更加优秀的表现。而遥感技术、无人驾驶、5G等尖端技术的发展，也在不断助力特种机器人“超能力”升级。
每个机器人背后，都有一整套精密的硬件和软件配合运行，从“小脑”到“肌肉”再到“关节”，每个动作环环相扣。按产业链来看，上游主要分为核心零部件和非核心零部件，其中伺服系统、减速器、控制器这三大核心零部件直接决定工业机器人的性能、可靠性和负荷能力，对机器人整机起着至关重要的作用。
打个比方，如果把负责运算决策系统的芯片比作机器人的“大脑”，那么控制器就是机器人的“小脑”，负责处理信息，并发出指令，对机器人的性能起着决定性的影响。而伺服系统就是机器人的“肌肉”，负责自动化控制，也是它的主要动力来源。减速器相当于人体的“关节”，配合伺服系统提升输出能力、实现精密运动控制。
上述三者约占机器人生产成本的60%-70%。它们也是机器人全产业链中技术壁垒最高、成本占较大、供应商拥有最强的议价能力的环节，因此毛利率普遍突出，其中减速器可达40%、伺服系统达35%，控制器达25%。
非核心零部件包括：感知系统、机械以及传动部分。感知系统，就是通常说的“传感器”，类似机器人的“眼睛”，负责收集各种信息，可以提高机器人的机动性、适应性和智能化水平；机械传动部分通常由连杆和关节组成，负责动力的传递。
中游厂商从上游采购各种零部件，集成之后制成机器人的本体。但工业机器人本体一般需要下游系统集成厂商根据不同应用场景和用途进行二次开发，才能投入到最终的工业生产中去。如今，下游应用已是包罗万象，在工业端有汽车制造、家电制造、3C制造、新能源、金属加工等；服务应用包括维护保养、修理、运输、清洁、安保等。
不知不觉中，机器人早已渗透到生活和工作的各个场景。早在十年前，中国就已经成为全球最大的工业机器人消费国。工业和信息化部数据显示，2022年，中国机器人全行业营业收入超过1700亿元，继续保持两位数增长，工业机器人销量占全球的一半以上，连续10年居世界首位。
与此同时在制造端，国产份额也在不断提升。虽然外资机器人仍占市场主要份额，但是国产替代的浪潮依然涌动。根据CRIA与IFR数据，2021年国产工业机器人销量约8.7万台，同比增长51%，国产市场占有率约32%。根据MIR DATABANK数据，前三季度内资厂商市场份额约36%，较2021年前三季度比例提升约4个百分点。
随着AI技术在应用端爆发，人形机器人也有望实现跨越式发展。相比日、美、韩等布局较早的国家，中国正处于从落后、到跟跑、再向领跑进发的过程。数据显示，在全球超1.5万件人形机器人专利申请中，中国不论是申请数量还是有效专利数量，均是全球第一。
2024年处于信息革命向智能革命的切换期，从10到100的科技产品迭代正在发生，从0到1的科技创新也不断涌现。人形机器人在工业机器人运动控制的基础上进一步增强了“大脑”的能力，在未来有望成为继电脑、手机、新能源车后进入千千万万家庭、工厂的颠覆性产品，成为人工智能大模型的最核心应用。相信自主研发的新动力，将带领我们解锁机器人新世界的更多维度。
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