人形机器人投资建议（人形机器人概念定义特征应用场景）

一、行业概述

1、人形机器人概念

定义：人形机器人，又称仿人机器人或类人机器人，是指具有仿人的形态和功能的机器人，具备一定的 感知、学习和认知能力。 特征：1）高度仿人的外形结构：拥有与人类相似的躯干、四肢和头部。腰部灵活，可轻松实现转身、 弯腰等动作。手臂的肩部、肘部和腕部关节活动范围大，能完成复杂的伸展、抓取和操作任务；腿部的膝关节和踝关节使机器人能够稳健行走，步伐节奏与人类相近。手部通常具有多个灵活的手指，可实现 精细的抓握动作。2）强大的环境感知能力：配备多种先进的传感器，包括视觉、听觉、触觉等，能够 全面感知周围环境信息。3）智能决策与学习能力：借助计算机科学和人工智能技术，它们能够对感知 到的大量环境信息进行快速分析和处理。当面对复杂的任务时，人形机器人会根据预设的算法和模型， 结合实时的环境信息，制定出最优的行动方案。它们还能通过机器学习算法，从过往的经验中吸取教训， 不断优化自己的行为。 应用场景：当前人形机器人主要应用于医疗护理、家庭服务、教育娱乐、工业生产和公共服务等领域中， 替代人类完成危险或重复性高的工作，进一步释放劳动力，提高社会生产力。

2、人形机器人主要构成部分

人形机器人主要构成部分包含由“大脑”、“小脑”和“本体”。其中，“大脑”负责实现环境感知、行为控制、 人机交互等任务级能力，目前主要是基于人工智能大模型技术，同时也可通过云边协同，提高机器人的 智能水平。“小脑”负责控制人形机器人的运动，目前主要基于人工智能、自动控制、机器人操作系统等 技术，实现复杂环境下的运动控制。“本体”负责实现高动态、高爆发、高精度运动，集成了人体运动力 学、机械结构设计、新材料、传感器等诸多技术，包括仿人机械臂、灵巧手、腿足等关键结构，并通过 集成传感器和长续航动力单元，实现能源-结构感知一体化。

大模型驱动人形机器人智能化跃迁，AGI 为终极目标。大模型已成为人形机器人“大脑”的核心技术底座， 推动其从预设路径的机械执行向通用智能跃升。传统机器人依赖决策树或状态机模型，适应能力受限， 而大模型通过四大能力突破实现智能化升级：1）任务交互：基于语言/视觉的多模态入口，支持自然指 令理解与响应；2）环境感知：融合多模态信息，提升复杂场景泛化能力；3）任务规划：依托大模型推 理与知识迁移能力，自主拆解复杂任务；4）决策控制：整合环境与运动信息，优化动作策略。技术路 径上，非具身大模型聚焦任务分解与规划，而具身大模型直接输出高频运动指令，终极形态指向 AGI （通用人工智能）——通过单模型闭环实现主动理解与无限适应。

3、人形机器人产业面临的挑战

（1）技术挑战：1）数据采集与标注复杂且成本高昂：特别是人类动作数据的收集，需要高精度的传感 器和专业的标注团队来确保数据准确性。2）多模态信息融合鲁棒性与实时性不足：将视觉、听觉、触 觉等多种信息有效融合以形成统一的环境认知，在鲁棒性和实时性方面仍有不足，尤其在复杂多变环境 中，机器人难以准确理解和应对变化。3）自主学习与适应性不足：现有机器人虽能进行一定程度的自 主学习，但在处理未知或复杂任务时，适应性和泛化能力不足。需要更有效的学习算法以从少量样本中 快速学习并适应新环境。4）学习过程中的安全问题：需要确保机器人在学习过程中不会产生偏差或做 出有害行为。5）能源效率与续航能力：尽管电动驱动系统有所改进，但如何进一步降低能耗、延长工 作时间仍是亟待解决的问题。 （2）市场挑战：成本高昂、应用场景不明确、相关的法规政策有待完善、社会接受度有待提高。

二、驱动因素

供需两端共振，国内人形机器人产业落地条件已成熟。

1、政策端：国内政策提供指引，自上而下统筹机器人产业发展

2023 年 11 月工信部印发指导性文件《人形机器人创新发展指导意见》推动人形机器人技术创新和产业 发展，明确了 2025/2027 年国内人形机器人产业发展目标，明确了关键突破技术与重点培育产品，通 过顶层设计推动人形机器人核心技术突破与产业链升级。

各地加速响应并密集推出配套支持政策，形成“中央引领+地方协同”的产业推进格局。北京、上海、广 东等省市落地建设人形机器人创新中心，支持人形机器人产业发展；苏州、重庆等城市鼓励支持产业基 金建设，加快构建人形机器人产业集群发展。

2、技术端：中国内地累计人形机器人技术专利全球第一

从企业数量看，中国内地人形机器人整机初创企业领先全球。根据国家地方共建人形机器人创新中心透 露，截至 2024 年，全球通用人形机器人整机商业公司约 150 家，其中中国内地超过 80 家人形机器人投资建议，占比超过 50%，中国内地人形机器人整机商业公司中有半数来自高校的学生和教师创业。 从专利数看，根据人民网研究院数据，截至 2023 年，中国已累计申请 6618 件人形机器人技术专利， 成为申请人形机器人技术专利数量最多的国家。在人形机器人领域，以有效发明专利计算，中国共拥有 有效发明专利 1699 件，仅次于日本的 1743 件，排名全球第二。从申请人所持有的有效技术专利数量来 看，优必选科技已经在人形机器人的有效专利储备量方面排名全球第一，高于本田、索尼、丰田等企业。 在 2025 年的国际消费电子展（CES），芯片巨头英伟达发布了多个新产品，其中包括首个生成式世界 基础模型 Cosmos。英伟达表示已经有许多领先的机器人和汽车公司成为 Cosmos 的首批用户。

3、需求端：人形机器人替代劳动力与多场景应用蓬勃兴起

根据国家统计局数据，2024 年中国 65 岁及以上人口达到 2.2 亿人，占总人口比重的 15.6%，该比重连 续 29 年上升。当前我国 15-64 岁人口占比为 68.22%，仍然占比较大，但是该比例已连续多年下滑。劳 动力供给减少将直接推高用工成本，倒逼国内产业向自动化、智能化转型，人形机器人产业蓬勃兴起顺 应时代发展需求。

人形机器人落地应用场景持续扩散。在工业制造领域，人形机器人能够深度融入自动化生产线，承担复 杂装配、物料搬运等精准作业，持续深化应用；在商业服务范畴，凭借其灵活交互特性，加速落地商超 导购、酒店服务、餐饮配送等场景；在家庭生活维度，逐步探索陪伴老人、照护儿童、家居清洁等多样 化服务功能。政策助力、资金注入和技术迭代全方位推动人形机器人大规模商业化应用与持续创新发展 注入澎湃动力，加速人形机器人融入千行百业的进程。

人形机器人替代人成本优势明显。人形机器人在工厂中，可以高强度、长时间、不间断稳定的劳动。在 家庭中机器人能够提供全天候服务，且无需考虑人工疲劳或情绪问题，适合需要稳定服务的家庭环境。 人形机器人在工厂仓储和家庭服务两种场景中的使用成本均显著低于人工费用，且能够提供更高的效率 和稳定性，展现了极高的性价比，是替代人工的理想选择。

4、资本端：人形机器人项目持续受到青睐

从中国内地人形机器人产业链企业的分布看，据高工机器人产业研究《人形机器人产业地图（2024）》 显示，深圳、北京、上海、杭州、苏州分别拥有 22.4%、14.5%、11.8%、5.8%和 5.5%的产业链企业。 同时从一级融资情况来看，据中国机器人网不完全统计，2024 年，中国内地机器人行业共发生 200 起 左右投融资事件，金额总计超 200 亿元。其中，近亿元与过亿元级事件约 55 起，金额超 175 亿元，融 资总额超 70 亿元反映人形机器人项目持续受到资本青睐。

三、行业现状及趋势

1、人形机器人处于 0 到 1 跨越期

自特斯拉展示 Optimus 样机以来，大模型迭代+国内外共振+政策支持带来机器人行情的持续，机器人 产业化进展持续推进，当前人形机器人板块呈现几大趋势强化：1）巨头入局：特斯拉（Optimus）、英 伟达（GR00T）、华为（具身智能中心）、字节（豆包机器人）等科技龙头加速布局，2025 年或形成 技术共振；2）新秀涌入：初创企业（Figure、1X）与车企（小米、小鹏、赛力斯等）双向发力，产品 迭代提速；3）国产崛起：宇树（H1 双足机器人）、智元（远征 A2）等技术突破带动国产认知度提升， 2025 年或迎量产关键节点。下面对板块行情复盘： 阶段一（22.1-22.12）概念认知期：继特斯拉提出人形机器人设计概念后带动板块，市场开始寻找机器 人相关布局，处于概念萌发阶段。 阶段二（23.1-23.12）板块形成期：机器人受益于 AI 大模型能力的提升，同时特斯拉持续迭代新版本 （新视频），机器人概念逐步确立并加强。 阶段三（24.1-24.9）震荡期：特斯拉量产节奏缓慢影响行情景气度，2024 年 1 月特斯拉给出 2025 年 实现量产的指引，低于市场预期，整体行情承压。 阶段四（24.10-25.3）产业加速期：特斯拉量产节奏明确，AI 模型能力持续赋能，政府逐步加大支持， 海内外机器人公司共振，机器人产业加速进展。当前特斯拉、宇树、智元机器人等厂商逐步小批量生产， 量产节奏逐步加速。阶段五（25.4-至今）优化调整期：技术迭代调整中，持续探索人形机器人落地场景。5 月关税、6 月特 斯拉内部人员变动影响板块情绪。据马斯克，OptimusGEN-3 在年内有望迭代，叠加智元宇树拿下大订 单催化板块情绪修复。

参考同为颠覆性产品的智能手机、新能源汽车的发展历程，作为移动互联网重要载体，智能手机经历 2011 年 23%渗透率的萌芽期，到 2014 年渗透率攀升至 86%的成长期，目前进入渗透率超 90%的成熟 期；而新能源汽车 2020 年前渗透率低于 5%，2024 年预计渗透率 35%，逐步从成长期迈入成熟期、格 局收敛期；对于人形机器人板块，能够认为正处于“0→1（认知形成+产品迭代）阶段”向“1→100 阶段 （批量化+降本+性能迭代）”迈进，产业有望迎来爆发。

2、特斯拉 Optimus、Figure 02、优必选 Walker S 以及宇树 G1 综合技 术进度领先

美国两大机器人企业中：特斯拉拥有强大的软硬件自研能力以及技术基础，同时具备成熟的供应链管理 体系，且拥有自有工厂便于实测，在四大维度均有明显优势。Figure 02 在 Helix 大模型的加持下软件 技术领先，且已与宝马合作进入汽车工厂测试，但在规模化生产以及成本管控方面作为初创公司仍有所 欠缺。 中国机器人企业中：优必选具备机器人核心零部件的自研自产能力，且在接入百度文心大模型后智能化 能力有所补足，但成本仍有较大优化空间。而宇树 G1 在运动能力方面展现出全球领先的技术水平，且 具备 AI 大模型自研能力，软硬件均具备优势。同时，宇树已实现四足机器人的量产与销售，具备一定 供应链经验积累，优于 FigureAI 等初创公司。但目前宇树 G1 公布的具体商业化落地场景仅有机器人足 球赛事。

3、众多代表性厂商均提出量产规划，2025 年有望步入行业量产元年

海外方面，代表性厂商特斯拉人形机器人 Optimus 2025 年预计进入量产准备阶段，特斯拉发布 2025 年第一季度财报披露，人形机器人 Optimus 已在弗里蒙特工厂搭建试生产线，计划 2025 年试生产 5000 台人形机器人投资建议，主要用于内部物流与制造环节。2026 年产能目标提升至 5 万台，并逐步拓展至家庭服务与特 殊环境作业。国内方面，优必选 2025 年规划人形机器人产能达到 1000 台，2027 年有望实现万台级别 的交付。除优必选外，智元、魔法原子等厂商也相继公布量产计划。全球人形机器人产业正经历从实验 室到工厂的关键跃迁。

四、产业链分析

人形机器人在 AI 的赋能+重磅玩家入局下，有望实现革命性突破。上游主要是零部件和原材料供应商。 中游是人形机器人本体厂商。下游则是人形机器人的终端应用市场，包括医疗、教育、救灾救援、公共 安全、生产制造、家庭陪护等多个领域。

人形机器人作为高度复杂的智能装备，上游核心机械零部件对其性能与功能的实现起着至关重要的作用。 例如关节模组、减速器、灵巧手、传感器等零部件，它们直接决定了人形机器人的运动精度、负载能力、 灵活性以及整体的可靠性。任何一个关键部件的性能不足都可能影响到人形机器人的整体表现。在全球 人形机器人产业快速发展的当下，相关核心机械零部件的市场需求预计将迎来显著增长。

国产人形机器人核心零部件正展现出显著的极具竞争力的成本优势。经过多年的技术沉淀与产业深耕， 我国在关键零部件的研发制造上取得了长足进步，从高精度的减速器到高效能的电机，再到智能灵敏的 传感器，均实现了不同程度的自主化生产。主要核心部件与国外相比有 60%-70%的成本优势。一方面， 国内庞大的制造业基础和完善的产业链，使得零部件生产能够以规模化作业降低单位成本；另一方面， 对技术研发的持续投入和创新工艺的应用，减少了不必要的损耗和浪费。这种成本优势为国产人形机器 人在国内外市场大规模推广提供了支撑。

1、减速器：谐波、行星为主，探索新型减速器

减速器类似于机器人的“肌腱”，对于每一个以轴为中心转动的机器“关节”，减速器可以精准调节机器转 动角度。按照控制精度划分，减速器可分为一般传动减速器和精密减速器。精密减速器回程间隙小、精 度较高、使用寿命长，更加可靠稳定，应用于机器人和数控机床等高端领域。其中谐波减速器与 RV 减 速器已成为高精密传动领域广泛使用的精密减速器。

由于传动原理和结构等技术特点差异，使得各种减速器在下游产品及应用领域方面各有所侧重、相辅相 成，应用于不同场景和终端行业。谐波减速器具有单级传动比大、体积小、质量小、运动精度高并能在 密闭空间和介质辐射的工况下正常工作的优点，同时具备成本优势，使其在人形机器人小臂、腕部、手 部等部件领域具有无可替代的地位。RV 减速器主要应用于工业机器人的高负载关节；行星减速器，传 动比范围大、体积重量大于谐波减速器，主要安装在步进电机和伺服电机上，用来降低转速，提升扭矩， 匹配惯量，应用于起重运输、工程机械等工业设施。

摆线针轮减速机虽然利用行星齿轮传动原理，但其采用了摆线针齿啮合方式，是一种新型行星减速器。 其与传统行星齿轮减速器在以下几个方面有所不同：1）结构和工作原理方面，传统行星齿轮减速机由 中心太阳齿轮、行星齿轮和内环齿轮组成。太阳齿轮位于中心，围绕其旋转的行星齿轮与内环齿轮相互 啮合，实现减速效果。摆线针轮减速机利用摆线针轮与摆线针齿轮的啮合来实现减速。2）工作效率方 面，行星齿轮减速机由于多组齿轮的传递，减速效率通常在 85%至 95%之间。摆线针轮减速机的效率 较高，通常能够达到 90%以上。其摆线齿轮轮廓设计使得啮合时减少了齿轮间的滑动，减小了能量损失。 3）扭矩对比方面，行星齿轮减速机可以承受较大的径向和轴向载荷，适用于需要高扭矩传递的应用。 摆线针轮减速机由于齿轮的设计特点，更适合用于较小的扭矩传递，适用于精密传动场景。4）应用领 域方面，行星齿轮减速机适用于需要高扭矩传递的工业应用，如生产线、机床等。而摆线针轮减速机更 适用于需要高精度传动的领域，如精密机械、自动化装置等。 国内外人形机器人多点开花，谐波减速器市场需求大增。国内外人形机器人产品正呈多点开花态势，从 主要厂家的旋转关节减速器方案来看，谐波减速器、行星减速器为主流方案。谐波减速器则主要应用于 其肩、肘、腕等关节，精密行星减速器主要应用于人形机器人的手、膝、踝关节等部位。 谐波减速器全球市场需求激增。根据特斯拉和其他公司量产规划，预计 2026-2029 年全球产量达 15 万 台、30 万台、50 万台、100 万台。如果平均每台装 14 台，2029 年人形机器人谐波减速器需求将达 1400 万台，全球市场增量将达 84 亿元。

全球谐波减速器市场规模快速增长。根据 HDIN Research 数据，2024 年的谐波减速器市场规模达 12 亿美元，约人民币 86 亿元。同时，预测表明受益下游人形机器人需求爆发，谐波减速器市场将继续保 持上升趋势预计到 2029 年将达到 34 亿美元。 哈默纳科占全球市场大部分份额，国内企业正在崛起。2023 年哈默纳科占据全球市场约 85%的份额， 具有行业领头地位。另外，绿的谐波占据全球 8%市场份额。虽然全球市场海外龙头主导地位仍将持续， 但国内企业逐渐展现强劲的竞争力和进口替代趋势。从国内市场来看，哈默纳科 2023 年占有率 40%， 相比全球份额较小。绿的谐波占有率已达 18%，占有率正持续扩大。

哈默纳科谐波减速器扩产幅度较小，不能覆盖人形机器人量产需求。根据哈默纳科财报，截止 2024 年 3 月，哈默纳科谐波减速器产能为 306 万台/年。公司为应对下游人形机器人和工业机器人需求规划扩 产，预计 2026 年哈默纳科产能将达 347 万台/年，整体扩产偏谨慎幅度较小，未能覆盖全球人形机器人 量产增长需求。

国内谐波减速器厂商积极应对谐波减速器市场需求增长。绿的谐波、丰立智能、瑞迪智驱、丰光精密和 科达利等公司通过研发投入、技术创新、先进的加工设备、工艺优化、产品升级和明确扩产计划，展现 强劲的市场竞争力和进口替代趋势。随着人形机器人量产加速，国内厂商有望凭借快速扩产优势，在全 球市场中占据更大的份额。

轻量化与性能优化需求下，新型减速器逐渐涌现。以 XT 减速器为例，巨轮智能研发的 XT 减速器通过 结构优化，在相同体积下扭矩提升 50%，重量仅为谐波减速器的一半，且解决了滑齿问题。性能上，其 扭转刚度是谐波减速器的 2 倍以上、精度寿命是谐波减速器的 2 倍以上、传动效率也远高于谐波减速器， 因此这是一款能够替代谐波减速器以及 RV 减速器，可全面应用在人形机器人的全新减速器。截至 2025 年 5 月 28 日巨轮智能 XT 减速器样机已装配完成，经检测满足人形机器人轻量化需求，提高减速器刚 性、精度和寿命，但尚未进入量产阶段。 XT 减速器是一种摆线针轮行星传动装置。通过第一支承盘、第二支承盘和中间支承盘形成稳定的输出 机构，提高了传动装置的承载能力，以承载四片摆线轮的传动载荷，通过采用四个摆线轮的结构能够实 现动平衡，且第一轴承和第二轴承选型较小，能够减少第一轴承和第二轴承所需的体积和质量，从而提 高扭矩密度。进而能够使传动装置稳定的传递扭矩，提高疲劳强度、结构刚度和抗冲击能力，提高使用 寿命，故同等条件下还可以采用较少的传力柱、采用较小的第一轴承和较小的第二轴承，实现传动装置 的小型化。

2、行星滚柱丝杆：国产突破量产