作者丨
开源证券研究所--北交所研究中心
2、AI大模型引领发展，北交所算力优势企业成长空间广阔
3、智能化+产业链优势重塑汽车线束格局，北交所企业助力多环节国产加速
8、北交所助力“工业大米”紧固件向精加工转型，巩固制造业国际地位
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人形机器人从“0”到“1”导入期加速，政策+科技驱动有望迎来量产元年
2024年开始人形机器人逐步实现产业落地，全球范围内的多家企业开始加码人形机器人，人形机器人产业化进程将进一步加速。
政策方面：
2023年以来，中央和地方纷纷出台政策鼓励机器人行业发展，涉及算法、场景、产业等维度，推动机器人在医疗、协作、特种、 物流等行业的应用，2023年10月更是发布《人形机器人创新发展指导意见》。
科技方面：
人形机器人是“自动”与“自主”高度耦合的产物，其发展路径将经历多个阶段，由“机构层”向“决策层”演进，大模型+AI快速发展加快了机器人向任务级交互进化，具有实体的智能体通过与环境的交互来取得认知能力，学习并掌握新技能新知识，大幅提升了机器人的环境感知、人机交互、上层规划的能力，其在感知、决策、运控方面的智能、自主进一步提高。
根据觅途咨询数据，保守预计2030年全球人形机器人销售量7.6万台，市场规模达49.60亿美元。
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人形机器人零部件制造高壁垒，核心部件市场空间未来发展广阔
人形机器人产业链上游为零部件供应，电机、传感器、减速器&齿轮、丝杠、轴承是构成机器人的关键核心零部件。
丝杠：
机械设备中将回转运动、直线运动相互转换的传动元件，
特斯拉Optimus方案一个人形机器人平均需要使用14个丝杆。根据觅途咨询数据，预计中国2030年人形机器人丝杠市场空间达到8.68亿元，其中行星滚柱丝杠规模到达6.76亿元
。
轴承：
减速器是机器人的核心部件，而轴承则是减速器的关键零件，
特斯拉Optimus中共计需要使用70个轴承
，轴承分布在14个旋转关节处和14个线性关节处的减速器和丝杠上，
单台人形机器人轴承价值量预计在5432-10780元。根据觅途咨询数据，预计人形机器人轴承市场规模在2030年达2.16亿元，2035年达89.51亿元
。
传感器：
人形机器人感知模块，是利用各类传感器件实现对外部环境和内部状态的智能感知，超声波传感器作为机器视觉方案的承载硬件之一，能够通过距离探测让机器人具备感知周围物体的能力，未来发展潜力大。
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北交所人形机器人零部件企业高成长+专精属性，受益机器人产业化
预计2025年机器人产业将维持较高市场关注度，我们聚焦在工业、物流、服务等多元类型机器人以及未来人形机器人潜在应用关联的产业链“最大公约数”类别，从伺服驱动、减速传动、丝杠与导轨、轴承等领域为代表的机器人“驱动+执行”模块，控制器、传感器、机器视觉等领域为主的机器人“控制+感知”模块。市场对机器人零部件二级市场的关注多集中在沪深市场，而北交所机器人零部件在关注度相对更低的同时具备较高成长和较高专精属性的特点，其中优质公司同样受益于机器人产业进化，具备持续增长潜力。
（1）运动模块相关的机械零部件以及结构件相关企业，代表公司为
鼎智科技
、
苏轴股份
、
万达轴承
、
万通液压
等。（2）传感器、控制器、连接器等相关领域，代表公司为
奥迪威
等。
下游需求下行、行业政策变化、新技术不及预期等风险。
分析师（证书编号）：诸海滨（S0790522080007）
人形机器人从“0”到“1”的导入期，有望迎来量产元年
1.1、 人形机器人是一种仿生机器人，未来市场空间广阔
人形机器人是一种仿生机器人，指形状及尺寸与人体相似，能够模仿人类运动、表情、互动及动作的机器人，并具有一定程度的认知和决策智能。
人形机器人建立在多学科基础之上，集成人工智能、高端制造、新材料等先进技术，来实现拟人化的功能，环境适应更通用、任务操作更多元、人机交互更亲和，是有望成为继计算机、智能手机、新能源汽车后的颠覆性产品，将深刻变革人类生产生活方式，是一个国家高科技实力和发展水平的重要标志。
人形机器人相比其他机器人，对智能感知、运动控制、智能决策、人机交互的综合能力要求更高。
智能感知方面，
需要配备多种传感器，能够感知非结构化场景并根据不同的情况做出相应的反应。
运动控制方面，
需要人形机器人具备高度的精确性和灵敏度、良好的稳定性和平衡控制能力，精确地模仿人类的行走、跑步、抓取等动作，实时响应各种传感器的输入和环境变化。
智能决策方面，
可通过人工智能技术，根据环境、任务和目标等信息，自主地做出最优的决策，以实现自主导航、任务执行、人机交互等功能，需要高效的算法和强大的计算能力，以处理大量的信息和数据。
人机交互方面，
需要对自然语言进行识别与处理，以便机器人能够理解用户的指令、问题或指导，需要具备情感识别技术，识别用户情感状态，提供更人性化的互动体验。此外，对手势与动作的识别、多模态交互等方面也有着较高的要求。
根据人形机器人的形态，可以将其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，可以将人形机器人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。
人形机器人的驱动器是机器人运动的关键部件，它负责将其他能量转化为机械能，使机器人得以运动，根据驱动器动力来源的不同，可将人形机器人划分为电机驱动型、液压驱动型、气压驱动型、形状记忆金属、混合驱动型等人形机器人。
机器人市场中，国内机器人产量和销量的快速增长，反映出市场对机器人的需求逐渐旺盛。2022年，中国工业机器人产量达到44.31万套、销量达到30.3万套。
随着人形机器人功能迈向多样化和普适化， 产业分工日趋成熟，成本持续下探，潜在应用场景有望涵盖制造业、家庭服务等多个领域，市场机遇广阔。
人形机器人在工业制造领域的应用前景呈现出积极态势。尽管目前人形机器人技术主要还在研发阶段和特定场景试用中，但随着技术的不断进步、成本的降低以及应用场景的拓展，预计未来几年内其在多个下游领域的渗透率将逐步提升。
1.2、 政策+技术驱动，2024年实现人形机器人从“0”到“1”的导入期
人形机器人的探索可追溯到百年前的蒸汽时代，随着能源动力与硬件技术的发展，人形机器人核心零部件与动力系统技术越发成熟，本体性能不断提高，大致经历了2000年以前的探索阶段、2000-2020年的硬件推动技术突破阶段、2020年以来的商业化试水阶段。
2020-2023年，人工智能技术快速发展，尤其是生成式AI与大模型技术的出现，让人机交互的应用更加成熟，结合环境感知、三维仿真、目标识别等场景算法的融合应用，人形机器人的智能化更加提升，进一步支撑了商业化应用。
2024年及以后，人形机器人逐步实现产业落地。当前人形机器人产业处于产业化落地前期，随着相关技术的发展与成熟，全球范围内的多家企业开始加码人形机器人，人形机器人产业化进程将进一步加速。
2024年11月28日，特斯拉机器人官方账号发布新动态：准备了新的手来迎接黑色星期五。视频中，Optimus稳稳地接住迎面抛来的网球并放下，手指可相对灵活地弯曲。
特斯拉Optimus工程师Milan Kovac将最新展示的灵巧手称为“里程碑式的成就”。与上一代产品相比，该新手/前臂拥有双倍的自由度（手上有22个自由度，手腕/前臂上有3个自由度）。Optimus上一代灵巧手包含11个自由度，同样集中于前臂的灵活性，与第一代Optimus原型机难以执行简单的操作任务相比，搭载11自由度灵巧手的Optimus能够完成叠衬衫、在工厂分拣物品等任务。
Kovac表示，上述视频是在实验室里通过远程操作实时完成的，特斯拉很快就会制造出配备新灵巧手的机器人。另外，团队到年底前仍有一些工作需要完成，特别是围绕扩展触觉传感集成（新一代手比上一代的表面覆盖范围大得多）、通过肌腱实现更精细的控制。由于所有驱动装置被移至前臂，这增加了其重量，团队还在想办法减轻前臂重量。一个有趣的挑战是如何让手指和手掌拥有足够柔软度/柔顺性的保护层，同时又不影响触觉传感。
国内人形机器人方面，2024年11月15日，在前海·宝安AI向未来——人工智能应用创新成果发布会上，华为（深圳）全球具身智能产业创新中心宣布正式运营。
华为（深圳）全球具身智能产业创新中心致力于瞄准具身智能国际前沿技术，以产业应用场景为牵引，依托宝安区雄厚的先进制造业基础，充分利用前海深港及国际科技创新政策优势，联合企业开展协同创新，为技术研发成果搭建高水平创新平台，以打造具身智能产业链集散中心为愿景，打造一站式具身智能产品技术交易旗舰平台，成为全球具身智能产业链的集散中心。
本次签约企业包括
乐聚机器人、兆威机电、深圳市大族机器人、墨影科技、拓斯达、自变量机器人、华龙讯达、深圳华成工业控制、中坚科技、埃夫特、北京创新乐知信息技术、数字华夏深圳科技、北京中软国际教育、浙江强脑科技、佛山奥卡机器人、禾川人形机器人
等。
创新中心将整合华为2012先进制造实验室、华为云EI产品部、2012伦敦研究所、2012德国慕尼黑研究所等各部门具身智能相关能力，聚合华为具身智能产业核心资源，建设具身智能基础实验室，打造具身智能技术策源地；联合龙头企业建设联合创新实验室，共同攻克关键技术难题和产品解决方案；依托华为超千家软硬件生态伙伴、超万种应用生态伙伴以及超百万级开发者资源优势，打造全球具身智能产品技术交易旗舰平台，提供一站式具身智能服务产品交易采购和技术服务，推动一批新产品、新技术在宝安落地，构建具身智能产业生态服务体系。
2025年中央电视台春节联欢晚会上，节目《秧BOT》，由16个BOT与16名新疆艺术学院的舞蹈演员人机协同共同表演。
这次的双足人形机器人，准备了超过130个舞蹈动作，进行了充分的技术测试。团队为春晚特殊制作了一套从视频直接生成动作的程序。舞蹈演员在镜头前的动作，被AI软件精细捕捉，形成指令代码，再由工程师精细调整，导出程序放在机器人上就能直接运动。除了对舞蹈演员的动作进行学习，团队还特别设计了机器人舞步，让舞蹈看起来更加自然流畅。
2023年以来，中央和地方纷纷出台政策鼓励机器人行业发展，涉及算法、场景、产业等维度，推动机器人在医疗、协作、特种、 物流等行业的应用。同时，政策逐渐向“人形机器人”的范畴聚拢，国家在2023年10月更是发布《人形机器人创新发展指导意见》。
《意见》提出，人形机器人已成为科技竞争的新高地、未来产业的新赛道、经济发展的新引擎，发展潜力大、应用前景广，并从关键技术、重点产品、场景应用、产业生态、支撑能力五个方面全面推动人形机器人行业的创新发展。
从迭代路径看，人形机器人是“自动”与“自主”高度耦合的产物，其发展路径将经历多个阶段，由“机构层”向“决策层”演进。
人形机器人是具备环境感知、智能交互和规划行动的智能系统，包括感知模块、交互模块、运控模块三大核心模块，通过与环境交互感知、自主决策、执行规划的人形机器人，实现了任务级交互。
人形机器人主要包含三大核心技术模块：环境感知模块、运动控制模块和人机交互模块。
融合感知、决策、运控，让机器人向任务级交互进化，具有实体的智能体通过与环境的交互来取得认知能力，学习并掌握新技能新知识， 是“本体”和“智能体”的耦合，实现与环境的交互获取信息、理解问题、做出决策，并实现行动，从而产生智能行为和环境自适应性。
人形机器人是AI具身智能的最佳载体。
随着生成式AI与人形机器人的融合，机器人开启了“具身智能”的全新时代。从2023年7月份Gartner绘制的AI技术成熟度曲线上来看，大部分AI技术已经进入距离成熟还有2~5年的发展关键期，生成式AI、因果AI等技术的发展让人形机器人的大脑更加灵活。
专利技术体现了产业发展的创兴力和产出绩效，近几年人形机器人相关专利频出。
截至2024年，人形机器人技术领域的专利已接近2万件，90%以上分布在本体结构、驱动控制以及智能感知领域；中国、日本、韩国、美国和法国是目前持有专利数量最多的国家。
大模型进一步提高了人形机器人的智能化与自主性。
大模型采用Transformer架构，以预训练+微调的形式有效摆脱对基于场景数据训练的依赖，解决了长距离信息关联的问题，其在人形机器人上的应用，大幅提升了机器人的环境感知、人机交互、上层规划的能力，其在感知、决策、运控方面的智能、自主进一步提高。
在探索将大模型应用于机器人方面，谷歌推出视觉-语言模型PaLM-E，既可理解图像，也能理解并生成语言、执行各种复杂的机器人指令而无需重新训练，微软研究团队也展示利用ChatGPT解决机器人难题的示例，推动人形机器人成为“具身智能”的最佳载体。
2.1、 人形机器人核心零部件主要有电机、传感器、减速器、丝杠
随着新一轮科技革命和产业变革加速演进，人工智能、5G、新能源、新材料等与机器人技术深度融合。人形机器人产业链上游为零部件供应，
核心零部件包括谐波减速器、无框力矩电机、空心杯电机、行星滚柱丝杠、编码器、传感器、轴承等
；中游为人形机器人的设计、制造和测试过程；下游应用领域包括工业制造、灾害救援、危险作业、智慧物流、安防巡逻、服务娱乐等。
电机、传感器、减速器&齿轮、丝杠、轴承是构成机器人的关键核心零部件。
产业链中的核心零部件和关键模块组成人形机器人的旋转关节、线性关节、灵巧手、感知系统、躯干。
以Optimus Gen2人形机器人为例子，通过其精密的硬件设计，结合14个旋转关节和14个线性关节，实现灵活的运动控制。感知系统包括多个图像传感器、雷达和力传感器，为机器人提供环境感知能力。整体硬件系统包含电池、FSD系统和冷却系统，确保机器人高效稳定运行。其灵巧手配备多个传感器和动力系统，使机器人能够完成复杂的操作任务。这些组件的协同作用使Optimus Gen2具备出色的多功能性和适应性，适用于各种应用场景。
从成本结构占比来看，电机、传感器、减速器、丝杠是成本占比较大的核心零部件。
根据觅途咨询《2024人形机器人产业链白皮书》数据，丝杆、无框力矩电机、减速器、力传感器、空心杯电机、轴承在人形机器人价值占比分别为19.00%、16.00%、13.00%、11.00%、8.00%、5.50%。
2.2、 丝杠：机械设备中将回转运动、直线运动相互转换的传动元件
丝杠是一种转换运动形式的高精度零件，主要可分为梯形丝杠、滚珠丝杠、行星滚柱丝杠。
丝杆主要由丝杆和螺母两部分组成。丝杆是一种具有螺纹母线的长条状零件，而螺母则是一种外部具有螺纹母线的零件。螺母可以通过转动丝杆来移动沿丝杆的方向。丝杠是能将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的一种高精度零件，可主要分为梯形丝杠、滚珠丝杠和行星滚柱丝杠3种类型。在机器人领域，丝杠主要用于关节和运动机构传动，实现高精度运动控制。
受限于行星滚柱丝杠成本的限制，在人形机器人产业化发展前期，或将存在滚珠丝杠和行星滚柱丝杠两种精密传动解决方案并存的局面，随着人形机器人产业化进程的持续推进，
国产行星滚柱丝杠厂商通过技术创新与迭代有望进一步降低成本，行星滚柱丝杠有望逐步取代滚珠丝杠精密传动解决方案。
预计一个人形机器人平均需要使用14个丝杆。
预计特斯拉Optimus方案有两个可能方案：方案1：全部使用行星滚柱丝杠，共14个；方案2：1）上半身负载要求较低，使用6个滚珠丝杠；2）下半身负载要求较高，使用8个行星滚柱丝杠。
考虑到成本和技术成熟度，目前的人形机器人更适用方案1，即同时使用滚珠和滚柱丝杠，未来会逐渐向方案2过渡。
2023年中国丝杠市场（不含人形机器人）规模约25.7亿元，其中滚珠丝杠销售额占比最多，约61%，梯形丝杠占比约35%，行星滚柱丝杠应用尚少，占比约4%。
1）2020-2022：数字化的进程使得半导体、电动汽车、智能制造等行业持续扩张，医疗保健、物流、包装等与疫情相关的产业也有突破性增长，从而带动了丝杠产品市场规模的扩张，CAGR高达45%。
2）2023-2025：全球通胀攀升、俄乌冲突等不确定因素使得全球经济增长动力缺乏，同时机械制造、电子信息、医药等下游行业向东南亚转移，丝杠增长乏力，预期增速降低至10%以下。
3）2025-2030E：随着经济的不断恢复、智能制造转型升级，丝杠企业逐渐突破技术瓶颈，同时随着智能制造的升级，科技的进步AI、智慧制造等行业需求也开始增长，根据M2觅途咨询数据，预计丝杠市场尤其是滚珠丝杠和行星滚柱丝杠的市场将保持在20%左右的市场增长。
随着市场规模的不断扩大，技术的不断成熟，行星滚柱丝杠的价格也将不断降低，预计人形机器人未来更多使用行星滚柱丝杠。
根据M2觅途咨询数据，目前人形机器人还处在研究阶段，预计2025年有望实现量产，2030年-2035年销售规模有较为明显的增长，行星滚柱丝杠在未来技术更成熟、价格更低的情况下会被更多应用于人形机器人。预计中国2030年人形机器人丝杠市场空间达到8.68亿元，其中行星滚柱丝杠规模到达6.76亿元。
滚珠丝杠和行星滚柱丝杠市场被欧美企业垄断，高端产品的国产化程度仍较低。
根据M2觅途咨询数据，中国滚珠丝杠市场主要被台资企业和外资企业垄断，总体来看滚珠丝杠的市场集中度较高CR10占比94%；
根据M2觅途咨询数据，2023年中国行星滚柱丝杠市场规模1.07亿，市场在中国仍处于起步阶段，本土企业规模尚小，市场主要由欧美系企业占有，市场集中度较高CR5占比80%以上。
2.3、 减速器是机器人的核心部件，而轴承则是减速器的关键零件
轴承是机器人的重要组成部件之一。
轴承起到支撑旋转部件、减小摩擦、提高效率的作用，轴承主要应用在减速器、电机、丝杠等部件。减速器是人形机器人的核心零部件，精密减速器是连接动力源和执行机构之间的中间装置，其作用是降低伺服电机 的高转速、通过齿轮减速比放大伺服电机的原始扭矩，并提供高刚性保持、高精度定位。
减速器是人形和工业机器人的核心零部件，应用最广泛的是谐波减速器和RV减速器，轴承是减速器的关键零部件之一。
精密减速机作为连接动力源和执行机构的中间机构，通过降低转速和提升扭矩，精准调节机器转动角度；目前应用在人形机器人中减速机基本锁定在精密行星减速器、RV减速机和谐波减速机中。
精密行星减速机：
多应用于机床、新能源设备（用于生产光伏、风电机设备）和工业、服务机器人领域，除此之外还广泛应用在激光切割和液晶产线中。随着自动化、智能化、无人化设备的需求趋势愈发明显，精密行星减速器的下游应用场景也在不断扩大。
RV减速机：
因刚性好、抗冲击力强、传动平稳、精度高在中、重负载的机器人市场得到广泛应用。但因其结构复杂、工艺难度较大，加之生产成本高，因此目前市场主要应用在多关节机器人中。
谐波减速机：
在机器人市场中应用非常广泛，几乎能够应用到各种机械结构的机器人中，与RV减速机相比谐波减速机结构简单紧凑，被广泛应用于小型、低中负载的机器人中。
机器人的旋转关节主要使用谐波减速器，其中主要应用交叉滚子轴承。
除交叉滚子轴承外，谐波减速器还包含柔轮轴承和深沟球轴承。
在这几种轴承中，交叉滚子轴承制造难度大，可大规模量产的企业较少，以日企和德企为主，中国厂商具备小批量供货能力。
交叉滚子轴承：
又可称为薄壁轴承，在机器人中轴承对应空间有限，通常会使用轻量化的薄壁轴承，此外，交叉滚子轴承还具有承载能力高、寿命长等优势，亦广泛用于工业机器人中。
柔轮轴承：
柔性轴承在工作中，内圈安装在椭圆形的凸轮上，工作中承受循环应力载荷，外圈安装在柔轮上，工作中随凸轮的转动而发生弹性变形，不仅承受循环应力载荷，而且承受交变应力载荷。
RV减速器也是机器人中最常用的减速器之一。
其包括作为减速器主轴承的薄壁角接触球轴承，用于偏心轴定位和主体支承的薄壁圆锥滚子轴承，用于摆线轮支承的圆柱滚子（滚针）保持架组件以及用于齿轮支承的薄壁深沟球轴承。
此外，人形机器人线性执行器采用深沟球轴承和四点接触球轴承。
深沟球轴承：
是较为传统的一种轴承，应用范围广，成本低，但在受双向轴向力时，左右轴向窜动量较大。
四点接触球轴承：
是角接触轴承的一种，内外圈可进行分离以承受来自两个轴向的荷载，钢球和内、外圈在四个点上都接触，具有承载力强、空间小的特点。
特斯拉Optimus中共计需要使用70个轴承。
轴承分布在14个旋转关节处和14个线性关节处的减速器和丝杠上。特斯拉根据不同位置的受力特点选择了四款轴承产品。14个旋转关节上，每处关节使用2个角接触轴承和1个交叉滚子轴承。共计42个轴承使用量。另外的14个线性关节上，每处关节使用1个四点接触轴承和1个深沟球轴承。共计28个轴承使用量。
单台人形机器人轴承价值量预计在5432-10780元。
根据人形机器人联盟公众号数据，人形机器人上的应用集中在线性执行关节、旋转执行关节和灵巧手空心杯部分，单组关节价值量在391-775元，按照特斯拉optimus人形机器人的公开配置信息，对应的14组旋转驱动关节+14组线性执行关节+12灵巧手关节轴承用量合计为5432-10780元。
2018-2023年中国谐波减速机市场规模CAGR达16.02%，预计2023-2030 CAGR达12.39%。
2023年中国谐波减速机市场规模约26.0亿元，同比下滑11%。随着低、中载机器人比重的不断扩大，协作机器人市场应用前景区域广泛，预计2030年中国谐波减速机市场规模将达59亿人民币。谐波减速机在工业机器人市场中应用非常广泛，几乎能够应用到各种机械结构的工业机器人中，与RV减速机相比谐波减速机结构简单紧凑，被广泛应用于小型、低中负载的工业机器人中。
预计2024-2030全球人形机器人谐波减速机市场规模CAGR达96.19%，2030-2035年CAGR达108.54%。
目前人形机器人还处在研究阶段，预计2025年有望实现量产，2030年-2035年销售规模有较为明显的增长谐波减速机是人形机器用量最大的减速机，保守估计到2035年，人形机器人市场谐波减速机的市场规模将达到百亿人民币市场空间。
2018-2023年中国RV减速机市场规模CAGR达15.95%，预计2023-2030 CAGR达12.56%。
2023年中国工业机器人市场RV减速机的市场规模为49亿人民币，同比增长6%。未来随着工业机器人市场竞争不断加剧，小型、中、轻负载的比重不断提高，RV减速机市场增长速将略微降低。
预计2024-2030全球人形机器人RV减速机市场规模CAGR达96.84%，2030-2035年CAGR达109.62%。
未来在人形机器人领域，因RV减速机有较好的抗冲击能力，有望在人形机器人的下半身的4个旋转关节上有所应用。
预计人形机器人轴承市场规模在2030年达2.16亿元，2035年达89.51亿元。
根据觅途咨询《2024人形机器人产业链白皮书》数据，人形机器人预计将在2026年开始对全球轴承市场带来明显增量，目前人形机器人以外资品牌为主，中国品牌可能会在2026年人形机器人全面商业化后迎来新的发展机遇。预计2024-2030年人形机器人轴承市场规模复合增速达94.42%，预计2030-2035年人形机器人轴承市场规模复合增速达110.61%。
2.4、 传感器：人形机器人感知模块，超声波传感器未来发展潜力大
感知模块是利用各类传感器件实现对外部环境和内部状态的智能感知。
感知模块主要实现机器人对外界环境的感知、内部运行状态的监测、运动控制的反馈，是机器人与环境交互的第一步，人形机器人主要依靠摄像头、雷达、力矩传感器等器件实现智能感知，并在完成感知后将采集到的环境数据、状态数据用于决策和规划。
人形机器人对感知要求较高，涵盖了视觉、力觉、听觉、触觉等方面。
感知是控制和执行的前提，人形机器人可通过传感器实现对外界光、力、声、电等信息的感知，为控制和执行提供实时反馈。感知层的传感器是软件控制和硬件零部件的桥梁，是物理世界与数字世界的接口，是实现具身智能的关键。
人形机器人市场在经历了2022-2023年的高速发展后，已有多家厂商入局该领域，预计2024年下半年人形机器人实现小批量量产，2025年真正实现商业化。根据头豹研究院数据，预计2024年和2025年中国人形机器人传感器市场空间达30.5亿元和66.5亿元，预计2030年传感器市场规模将超540亿元，年复合增长率为61.6%。
超声波传感器作为机器视觉方案的承载硬件之一，能够通过距离探测让机器人具备感知周围物体的能力。
与其他类型的机器人一样，人形机器人首先配备了类似于人类感官的感官系统，而纯视觉等方案由于存在视觉盲区等问题，不足以应对所有情况，因此作为“仿生感知”能力的一类应用象征（如海豚和蝙蝠的回声定位），超声波传感器能够通过近距离精确测距提升机器人活动中的感知能力。
大多数机器人需要有关周围物体位置的精确信息。光学传感器（包括激光传感器和基于立体效果的传感器，借助两个或多个摄像头）以及声音定位器和电磁定位器对此目的最为有效。电磁定位在距物体很远并且物体导电时最有效。
对于近距离物体的感知，超声波定位和光学传感器是最合适的。
超声波传感器在智驾领域主要应用于自动泊车等场景，主要便是因为
其感知距离短且精度要求高、适合补盲等优势
，这一场景
正好契合机器人场景下对感知的核心需求。将同为机器视觉核心的摄像头与其对比，超声波传感器具备几大优势：1）近距离补盲需求
：中前视摄像头往往被自身车头遮挡，存在一定的盲区；周视相机由于各自视角差异和画面裁切，近距离障碍物可能无法完整显示；鱼眼相机难以精确识别超近距离物体等等。均需要超声波传感器进行补盲。
2）纯视觉方案需要极精确的数据训练标注，否则可能无法准确识别物体、导致漏检误检甚至事故。3）多目摄像头无法像双目摄像头般获取距离信息，更需要超声波距离传感器作为补充。
由于国内传感器行业发展较晚，目前外资企业在技术和规模上依旧具备较大优势，而国内产业链从中低端逐步向高端冲击，在各个细分市场上不断突破外资壁垒，实现份额持续上升。
目前超声波雷达多用于汽车行业，在全球超声波雷达行业中，一些国际知名企业凭借其强大的技术实力、品牌影响力和市场份额，占据了主导地位。
根据华经产业研究院数据，2022年全球汽车超声波传感器市场上，德州仪器、博世、法雷奥分别以17.6%、15.4%、13.2%的市占率位居前三，罗克韦尔、霍尼韦尔、村田紧随其后位居第四至第六。2022年全球前六大超声波传感器企业市占率合计达到69.3%，基本垄断全球市场。
北交所零部件企业高成长+专精属性，受益机器人产业化
预计2025年机器人产业将维持较高市场关注度，产业标的包括软硬件供应到机器人本体制造、集成和应用端各类型公司，涵盖了工业机器人、移动机器人到人形机器人潜在业务相关的多元类型公司，
我们聚焦在工业、物流、服务等多元类型机器人以及未来人形机器人潜在应用关联的产业链“最大公约数”类别
，
从伺服驱动、减速传动、丝杠与导轨、轴承、微特电机与空心杯电机等领域
为代表的
机器人“驱动+执行”模块
，
控制器、传感器、机器视觉等领域
为主的
机器人“控制+感知”模块
。
市场对机器人零部件二级市场的关注多集中在沪深市场，而北交所机器人零部件在关注度相对更低的同时具备较高成长和较高专精属性的特点，其中优质公司同样受益于机器人产业进化，具备持续增长潜力。
1）运动模块相关的机械零部件以及结构件相关企业，代表公司为鼎智科技、苏轴股份、万达轴承等。2）传感器、控制器、连接器等相关领域，代表公司为奥迪威等。
3.1、 奥迪威：超声波传感器细分龙头，机器人新赛道突围
奥迪威是专业从事智能传感器和执行器及相关应用的研究、设计、生产和销售的高新技术企业。
公司是国内超声波传感器和相关执行器的领先厂商，掌握了换能芯片制备、产品结构设计、智能算法和精密加工等方面的核心技术，致力于成为物联网感知层和执行层核心部件及其解决方案的主要提供方。
公司主要产品包括测距传感器、流量传感器、压触传感器及执行器、雾化换能器及模组、报警发声器等，公司重视新产品的研发和技术创新，持续推动产品的数字化、智能化、微型化和集成化升级，拓宽产品的应用领域，目前公司产品已广泛应用于汽车电子、智能仪表、智能家居、安防、工业控制和消费电子等领域。
2024年Q1-3营收4.47亿元（+32.67%），归母净利润6748.33万元（+5.20%）。
盈利能力来看，2024 Q1-3毛利率和归母净利率分别为35.16%和15.11%。公司重视研发，2021-2023年公司研发费用率稳步增长，其中2024年Q1-3研发费用率为8.16%。
公司人形机器人积极开拓，实现新赛道突围打开成长空间。
公司wafer级产品已完成预研，公司未来有望充分受益MEMS超声波传感器在人形机器人应用。MEMS超声波传感器技术方案是人形机器人重要发展方向。建立人形机器人多模态大模型的关键在于多源感知的融合。MEMS超声波传感器是将压电薄膜作为功能薄膜与硅基MEMS（微机电）相集成的新一代超声波传感器产品，通过晶圆级MEMS微纳工艺制造，单个芯片兼具超声波发射（Tx）与接收（Rx）复用功能。相较其他技术方案而言，使用MEMS超声波传感器方案来补充机器人视觉系统对于距离感知的缺失或将更符合整体设计和经济效益，它有更广的感应范围、更小的尺寸和隐藏式安装等优势。
服务机器人方面，奥迪威超声波水下测距传感器首次亮相AWE博览会。
超声波水下测距传感器依据水下声呐技术原理，利用声波在水中传播和反射的特性，通过正、逆压电效应和信息处理进行导航和测距的技术。产品因逆压电效应发出超声波，在水中传播时碰到障碍物后反射回波，被传感器接收后，其内置电路对接收信号进行数字转换，且通过MCU根据TOF原理算出障碍物距离。
超声波水下测距传感器可探测8米范围内的环境情况，通过回波感知泳池边界，为泳池清洁机器人导航。在机器人外壳四周装配该传感器，即可获得其四周池壁与自身的相对距离，并基于这些感知数据得出其在泳池中的相对位置和朝向，确定机器人所在位置并规划最优清洁路径。
奥迪威超声波水下测距传感器测量盲区小至6cm，能精准探测近处、池壁、台阶及障碍物，为设备建立沿边清扫功能提供环境感知基础，同时具备数字通信功能的传感器可更快协助设备提前减速，防止蛮横碰撞，以此免除因长时间碰撞对泳池产生的损害。
工业机器人方面，奥迪威机器人发布两大精密制造设备，助力生产向智造跨越。
六轴多头精密点胶机器人是一种高度自动化、智能化的工业机器人设备，适合各种复杂的生产过程中进行精确的点胶作业。该机器人具有六个自由度的转向轴，能够提供灵活且精确的点胶路径，产品可安装多个点胶头，同时完成多种精密、高难度的点胶工作。
精密力控机械臂可实时检测接触物体的表面压力，实现对接触物体的表面压力控制。它可应对不同尺寸、形状以及易损工件的高速分拣问题，尤其适用于食物分选、3C物品以及多品类物品综合包装分拣环节，可集成智能装配、自动分拣、物流仓储和食品加工流水线中。
3.2、 鼎智科技：高端电机+丝杆产品矩阵，实现精密驱动领域国产替代
公司是以微特电机为主要构成的定制化精密运动控制解决方案提供商，主要从事线性执行器、混合式步进电机、直流电机、音圈电机及其组件等产品的设计、研发、生产和销售，公司以客户需求为导向，将成熟技术方案向客户进行推广应用，并针对特定需求开展定制化产品开发。
公司主要产品包括线性执行器、混合式步进电机、直流电机、音圈电机等，广泛应用于医疗诊断设备、生命科学仪器等医疗器械领域，以及机器人、流体控制、精密电子设备等工业自动化领域。
2024年Q1-3营收1.70亿元（-28.58%），归母净利润3061.53万元（-54.43%）。
盈利能力来看，2024 Q1-3毛利率和归母净利率分别为52.67%和18.01%。公司重视研发，2020-2023年公司研发费用率整体呈现增长趋势，其中2024年Q1-3研发费用率为10.86%。
（1）在电机方面，公司布局空心杯电机、伺服电机，与苏州脉塔在人形机器人关节用一体化电机方向形成研发、生产、销售的全方位深度合作。
（2）传动方面，公司布局精密减速箱、T型丝杆、滚珠丝杆、行星滚柱丝杆，公司掌握反式梯形丝杆独特的工艺技术，行星滚柱丝杆已送样。微型伺服电缸正在研发中，2024年二季度末或已完成样品。传感器及驱控系统在机器人领域应用广泛，公司设立控股子公司韦尔智能专注于精密驱动器、控制器的研发、生产与销售，与韩国ADIN 合作，共同推进六维传感器的产能建设及市场推广工作。
（3）此外，公司在首届中国人形机器人产业大会，鼎智科技入选“2024 年度人形机器人最具投资价值榜单”，被授予“人形机器人卓越供应商”。
3.3、 苏轴股份：深耕高精密滚动轴承，汽车+机器人开启业绩持续释放
苏轴股份深耕滚针轴承行业的创新型实体制造业企业，主营业务为滚针轴承及滚动体的研发、生产及销售。
公司的产品可以概括为滚针轴承和滚动体两大类。
而公司生产的滚针轴承产品又可以细分为向心滚针轴承、推力滚针轴承、单向轴承、圆柱滚子轴承、滚轮滚针轴承等。
滚动体是滚针轴承的核心元件，负责将相对运动零件表面间的滑动摩擦改为滚动摩擦，提高轴承使用性能，主要包括圆柱滚子、滚针等。
2024年Q1-3营收5.47亿元（+17.45%），归母净利润11759.84万元（+35.04%）。
盈利能力来看，2024 Q1-3毛利率和归母净利率分别为38.54%和21.51%。
公司加强开发能力，立足开发高科技、高附加值机器人交叉滚子轴承产品。
随着未来人形机器人和工业机器人行业的蓬勃发展，以及公司产能爬升，公司加大机器人领域研发，打造公司第二成长曲线。其中，交叉滚子系列轴承产品具备高精度、低扭矩、长寿命、免维护等产品特性，满足机器人手臂关节高精准度、长寿命等性能要求。
