自动化设备行业 | 点评：人形机器人思考-专题1：重视行星价值重估&谐波确定性

【东吴机械】周尔双13915521100/李文意/韦译捷/钱尧天18151137679/黄瑞/谈沂鑫

投资评级：增持（维持）

背景

2022年以来市场对于人形机器人上下肢执行器方案争论不休，本文浅谈对人形机器人上下肢的硬件选择。

投资要点

1问题一：上肢选择——谐波or行星减速机？

人形机器人上肢的重要性是显著高于下肢的，因为机器人是否要做成人形的讨论始终存在，业内如帕西尼等公司仍坚持使用轮式方案。但上肢决定人形机器人的实用性，其最重要的核心指标包括——承重、自重、体积大小和价格。对于机器人来讲，如果能将手臂做的重量轻、体积小、价格便宜、具备高负载，则会是完美的选择，但从目前的执行器方案来看还没有办法全部实现。

目前业内大部分上肢选用的是谐波减速器，谐波的优点在于体积小重量轻，且减速比（简单理解为将电机的力放大的倍数）可以达到1:100左右，作用于手臂的极限负载在20KG左右，但问题是价格较贵，目前国内使用谐波方案的厂商例如宇树、优必选等厂商，其BOM成本普遍在20-30万之间，反映到售价端在30-50万，经济性仍不足以大规模放量。此外谐波减速器抗冲击能力较差，虽然业内采用壳子将旋转执行器包裹起来的方案，但还是没法达到行星减速机一样的抗冲击能力，一旦机器人摔倒很容易损坏。

业内也有选择行星减速机作为上肢的方案，例如乐聚机器人，其全身采用行星减速机方案。行星的优点在于价格便宜，通常在几百元的价格区间，因此其BOM成本可以降到10万左右，量产已经具备经济性。而行星的劣势在于减速比较低承重差，一级行星减速的减速比通常在1:10以内，二级减速也很难超过1:50，因此可以简单理解为承重不到谐波减速机的一半（极限承重在10KG以内），而如果要用三级减速的行星，则整个行星减速机的体积和重量将不可控，整个上肢将变得非常粗壮臃肿。

结论：短期视角下，谐波减速机是上肢方案的唯一解，但不是最优解，仍存在价格贵、抗冲击能力差，极限承重低等问题。未来是否有完美的减速机方案出现仍有待观察。

2问题二：下肢选择——行星滚柱丝杠 or 行星减速机？

尽管二级市场跟随T的选择，行星滚柱丝杠成为主流方案。但随着我们对国产产业链的深入调研，我们发现乐聚、优必选、众擎、智元等国内龙头在腿部均选择行星减速机方案。

行星滚柱丝杠的优点在于承重较大：丝杠具备自锁功能，也即当机器人站立不动的时候，能够通过自锁来支撑本身重量，因此能耗较低且承重较大。但目前丝杠的问题在于，行星滚柱丝杠作为新生产品，国内有能力大批量进行生产制造的企业还没有，而且价格偏贵，经济性较差。

行星减速机的优点在于性价比优势高：首先下肢主要起支撑作用，与上肢需要举起物品不同，其不需要很大的扭矩，因此下肢采用一级减速的行星即可，价格区间在小几百。此外行星减速机也具备较好的承重（一两百公斤，足以支持机器人自重和搬运物品）。

此外还需澄清两个在交流过程中常见的误解：

①选用丝杠方案能够实现机器人的拟人步态：机器人步态与算法相关，与执行器选择无关。众擎机器人采用行星方案，通过动捕人类行走姿态数据，再通过大模型训练，即可实现拟人步态。

②有行星滚柱丝杠的高承重方案，为何要选择低承重方案？我们认为在目前上肢极限承重在20kg的背景下，全身几百公斤的承重是无意义的。

结论：短期视角下，我们认为行星减速机是1-2年内人形落地比较好的选择方案，主要得益于性价比优势。当然如果未来行星滚柱丝杠能够做到与行星减速机同样的价格，而且上肢在减速机方案变更后，承重有大的突破，则行星滚柱丝杠会是更优的选择。长期视角下，我们判断会是两种方案共存，因为从加工工艺的角度来看，我们认为行星滚柱丝杠很难实现与行星减速机同价，未来在承重低的家庭场景会选择行星减速机，而在工厂等高负载场景则会使用行星滚柱丝杠。

核心观点&推荐：

（1）看好谐波加速机的确定性：谐波减速机是目前人形机器人上肢方案的唯一解，继续看好谐波产业链标的【绿的谐波】【斯菱股份】【瑞迪智驱】【丰立智能】【豪能股份（维权）】等

（2）重视行星减速机价值重估：目前上肢仍有采用行星方案，且下肢国内大部分是行星方案，未来大概率与丝杠方案共存，视场景使用不同的方案，此外机器狗等场景行星是唯一选择，而目前市场给予行星减速机公司的市值增量远低于丝杠，有待市场重估。看好行星减速机产业链标的【国茂股份】【中大力德】【双环传动】【夏厦精密】等。

风险提示

人形机器人量产不及预期，人形机器人方案设计变化等。

东吴机械团队

东吴机械研究团队荣誉

2023年 新财富最佳分析师 机械行业 第四名

2023年 Wind金牌分析师 机械行业 第一名

2022年 新财富最佳分析师 机械行业 第三名

2022年 Wind金牌分析师 机械行业 第二名

2021年 新财富最佳分析师 机械行业 第三名

2021年 Wind金牌分析师 机械行业 第一名

2020年 新财富最佳分析师 机械行业 第三名

2020年 卖方分析师水晶球奖 机械行业 第五名

2019年 新财富最佳分析师 机械行业 第三名

2017年 新财富最佳分析师 机械行业 第二名

2017年 金牛奖最佳分析师 高端装备行业 第二名

2017年 卖方分析师水晶球奖 机械行业 第五名

2017年 每市组合 机械行业 年度超额收益率 第一名

2016年 新财富最佳分析师 机械行业 第四名

2016年 金牛奖最佳分析师 高端装备行业 第四名

2016年 每市组合 机械行业 年度超额收益率 第一名

周尔双 首席分析师

英国约克大学金融学硕士，财务管理学士；十年机械研究经验，2013年加入东吴证券。

李文意 分析师（光伏设备、半导体设备、锂电设备）

浙江大学财务管理学士、会计硕士，2022年加入东吴证券。

韦译捷 分析师

厦门大学经济学学士、西安交通大学经济学硕士，2022年加入东吴证券。

钱尧天 分析师（通用自动化、机器人、机床、刀具）

南京大学金融学士、日本早稻田大学经济学硕士，2022年加入东吴证券。

黄瑞 研究员（工程机械、油服设备、通用自动化）

西南财经大学经济学学士，中国人民大学管理学硕士，2023年加入东吴证券。

谈沂鑫 研究员（光伏设备、半导体设备、锂电设备）

伦敦大学学院经济学学士，伦敦商学院管理学硕士，2024年加入东吴证券。